基于ARM7的远程心电监护终端设计与实现的开题报告

基于ARM7的远程心电监护终端设计与实现的开题
报告
一、选题背景
心电监护是当前临床医学中必不可少的检查手段。

传统的心电监护
仪设备体积较大、价格昂贵、操作繁琐等问题，使得其在应用方面受到
极大限制。

因此，基于嵌入式系统设计一款小型化、便捷操作、价格合
理的心电监护终端，具有重要的现实意义。

二、研究目的
基于ARM7嵌入式系统，设计和实现一款远程心电监护终端，实现
远程心电信号采集、处理和显示，并能够实现数据的实时传输和存储，
具有良好的可扩展性和实用性。

三、研究内容
（一）远程心电信号采集与处理
1. 心电信号的采集电路设计，包括增益调节电路、滤波电路等；
2. 心电信号的模数转换与数字信号处理，实现基本的数字信号处理
算法，如滤波、增益控制等。

（二）系统软件设计
1. 系统主要功能模块的设计与实现，如心率计算、突变检测等；
2. 系统数据存储与传输模块的设计与实现，包括以太网通信、无线
传输等。

（三）系统硬件设计
1. ARM7单片机的选型，包括处理器性能、内存大小等要素的考虑；
2. 系统硬件电路设计、PCB绘制、原理图设计等。

四、研究方法
1. 初步确定系统功能和性能要求，包括采集及处理的信号范围、数据精度、系统时延等；
2. 对各个功能模块进行建模和仿真，包括电路的SPICE仿真、算法部分的MATLAB仿真、系统软件的C语言编写等；
3. 根据实际仿真结果对系统进行优化，包括系统硬件电路的优化、算法的优化、软件代码的优化等；
4. 实际组装系统进行测试。

五、预期成果
1. 完成一款基于ARM7嵌入式系统的远程心电监护终端；
2. 实现心电信号的采集、处理、显示、存储、传输等功能；
3. 完成论文撰写，研究成果可以为类似嵌入式系统设计提供参考。

六、研究难点
1. 心电信号的模拟信号采集和模数转换的精度；
2. 心电信号的数字信号处理，如滤波算法和突变检测算法的实现；
3. 系统软件设计中，以太网通信协议和无线传输协议的应用；
4. 系统硬件设计中，对功耗与尺寸的平衡把握。

七、进度安排
1. 第一阶段：系统整体架构设计（3周）
2. 第二阶段：信号采集与处理模块设计与调试（4周）
3. 第三阶段：算法设计与系统软件开发（5周）
4. 第四阶段：系统硬件设计与PCB绘制（3周）
5. 第五阶段：系统测试，撰写论文（6周）
八、参考文献
1. 高辉、朱勇. 基于ARM核的心电信号实时采集与处理系统研究[J]. 计算机应用研究, 2012(2):531-535.
2. 王劲草、林春光. 基于DSP的医用心电信号分析系统研究[J]. 北方工业大学学报, 2012(2):135-138.
3. 宋虎军、潘武军. ARM体系结构开发实战[M]. 北京市：人民邮电出版社, 2011.。