基于腕带传感检测系统的脉搏信号时频分析
基于HK-2000B传感器的脉搏检测系统设计
【 关键词 】 ＨＫ ～ ２ ０ ０ ０ Ｂ 脉搏传感器；Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２ ；２ ． ４ Ｔ Ｆ Ｔ 屏
Ｈ Ｋ一 ２ ０ ０ ０ Ｂ 脉搏 传感 器主 要特 点： １ ． 模 拟 电压信 号输 出 ： ２ ． 灵敏 度高 ： ３ ． 抗 干 扰性 能力 强； ４ ． 过 载 能力 大 ； ５ ． 一致 性好 ： ６ ． 性能 稳定 可靠 ，使用 寿 命长 ： Ｈ Ｋ ． ２ ０ ０ ０ Ｂ 脉搏 传感 器技 术指 标 ： １ ． 电源 电压 ：５ ～６ Ｖ ＤＣ： ２ ． 压力 量程 ：． ５ ０ ￣＋ ３ ０ ０ ｍｍ Ｈ ｇ ； ３ ． 灵敏 度 ：２ ０ ０ ０ ｕ Ｖ ／ ｍ ｍＨ ｇ ； ４ ． 灵敏 度温 度系 数： ｌ ×ｌ Ｏ ＿ ４ ／ ℃；
５ ． 精 度 ：０ ． ５ ％；
１ ． 引 言
脉 象是脉动应 指的形 象。脉象 的产 生与人体脏 腑 、气 血状态息 息 相关 。当脏腑 、气血发生病变后，必然从脉搏上表现出来。呈现病 理脉 象 ，成为诊断疾病 的重要依据 。中医有脉诊独取寸 口的理 论根据有 肺朝 百脉 ．脉会太渊 。脾 胃为各脏腑气血之源，各脏腑 气血之 盛衰，与脾胃 功能之强弱有着密切的关系而手太阴肺经亦起于中焦睥功能之状 况。因 此 ，全身脏腑经络气血之盛衰，都可以从寸 口脉上反映出来。 脉 搏信 号 属于 微弱 信号 ，在 检测 过程 中极 易受 到 电场 、磁 场 的 干 扰 ，因 此检 测脉 搏信 号必 须考虑 系 统 的灵敏 度 、分辨 力 、抗 干扰 能 力 。 国 内研 究有北 京 中医 药 大学 牛欣 等研 制 了压 力与Ｂ 超整合的 中医取 脉 装置 ，认 为可 以实 时 直观 观察 寸 口桡 动脉 运 动情 况…：武 汉 大 学袁 志 勇等人 嵌入 式脉 搏检 测与 分析 系统 的研 制 ；东 南大 学杨 序 等 人 的脉搏 数据 采集 器的 研制 Ｊ ：兰州 １ 理 工大 学 张爱 华等 人 的基 于动 态 图像 的 多点 脉搏 信号 检 测方 法口 】 。脉搏 信 号检 测 系统 在 国外 的研 究发展 较早 。Ｋ ａ ｗ ａ ｉ 于ｌ ９ ６ ９ 年发 现Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ 薄膜 具有 明显 的压 电特 性 后 ，Ｐ Ｖ ＤＦ 薄膜 经 过 多年 的基 础 研 究和 应用 ，在 医疗仪 器领 域 的 应 用十 分活 跃 ，技术 发展 也相对 成 熟 。 脉 象探 头 式 样 很 多 ，有 刚 性 接 触 式 、软 性 接 触 式 、 气压 式 、 硅 杯 式 、液态 汞式 等组 成 ，脉 象探头 的主 要 元件有 应 变片 、压 电 晶 体 、单晶 硅等 ，脉 搏换 能器 主要 有超 声波 换 能器 ，采 用多 普勒 效应 的超 声波 ， 由于系 统技 术指 标要 求较 高 ，一般 情况 下 不便 实现 。有 基 于Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ 的高分 予压 电换 能器 、超 声波换 能 器等 ，其 中Ｐ Ｖ ＤＦ 高分 子压 电技 术检测 脉搏 波形 ，具 有精度 较 高 ，灵 敏 度较 高等优 点 。 基 于此 ，本文设计一款 能够从寸 口提取脉 象的检测 系统。本 系统 以单片机Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２ 为控制核 心，采用 力敏元件（ Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ 压 电膜） 为 敏 感元 件制作 的Ｈ Ｋ ． ２ ０ ０ ０ Ｂ 脉搏传 感 器，用２ ． ４ Ｆ Ｔ Ｆ 点 阵式液 晶显示 屏 显示，实现 了一 种采用压 电式 原理 获得脉搏波形 的检 测装置 。
基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计
1 设计主要内容及要求1 设计主要内容及要求1.1 设计目的：（1）了解脉搏检测相关背景知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。
（2）初步掌握常用脉搏检测方法的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。
（3）通过学习，具体掌握所选择脉搏测量传感器的使用特点、测量电路和使用方法。
1.2 基本要求（1）要求设计相关的硬件电路，选择合适的传感器、MCU和显示系统。
（2）设计恰当的测量电路，包括信号的放大、滤波及抗干扰设计等。
（3）设计异常心跳的报警电路。
1.3 发挥部分自由发挥2设计思路该装置是根据手指毛细血管的血容量随心脏搏动而改变这一生理特点，利用光电转换原理以及单片机计数测量原理完成对心率次数的测量。
测量脉搏的装置是以脉冲跳动间隔时间为基准的倒计数方式，从而保证在几秒钟内得到精确的每分钟脉冲次数，并提高了快速测量的准确性。
该系统采用光电传感器进行测量，在传感器两端加上一定的工作电压，则其输出电压随着光照强度的变化而变化，产生电压信号。
该信号经过滤波处理后，再由运放转将信号放大，然后送入单片机进行处理。
在进行处理前，信号将要分为两路，一路经波形变换后得脉冲信号，送单片机进行对电压信号的测频处理，并计算1min内脉搏跳动的次数；另一路经A/D 转换后送到单片机处理系统进行波形测量与显示。
单片机把传感器采集的数据经过译码器显示在液晶屏上，同时当测得脉搏跳动次数超于规定脉搏跳动次数范围时，电路将自动进入中断，发光二极管闪烁，蜂鸣器报警。
键盘控制器用于功能选择。
系统的测频利用软件进行精度的调整，节省了资源。
3设计方框图4各部分电路设计4.1.硬件系统的设计图4.1硬件数字前置电路设计图4.1．1.脉搏信号的检测硬件电路中，关键部分在于脉搏信号的检测。
系统采用红色发光二极管和硫化镉光敏电阻组成投射遮光指套式光电传感器发光二极管稳定性好，遮光指套式的装置式的装置减少了外界光的干扰，只需要将待测手指插入，便可以进行测量。
基于单片机的脉搏心率测量仪的开发与设计毕业论文
毕业设计(论文) 题目：基于单片机的脉搏测量仪的研究与设计摘要在传统的医疗检测中，脉象检测一直都起着非常重要的作用，人体的脉象包含着大量的人体的生理和病理方面的信息。
脉诊一直是医生诊断疾病的重要手段之一，但受人为因素的影响很大。
经医学观察研究表明，人体手指末端含有丰富的毛细血管和小动脉，这些动脉和人体其他地方的动脉一样，含有丰富的生理信息。
由于光电脉搏检测技术具有很高的绝缘性，且抗电磁等干扰能力强，可以对人体进行无损伤检测。
本文设计通过光电法对人体指尖的脉搏进行测量，并将测量信息送入单片机进行处理，最后通过数码管将测量结果显示出来。
将对脉搏信号的检测模块，脉搏信息的处理模块，单片机，数码管显示模块等电路集成在一块电路板上，形成一个简易的脉搏测量仪。
这种测量仪具有精确度高，体积小，价格便宜，易于操作等特点，特别适合于个人使用和家庭使用，给我们的生活带来极大方便，让我们第一时间对自己的身体状况有进一步的了解。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词：脉搏；光电传感器；单片机；数码管AbstractIn the traditional medical testing，the pulse condition detection has been playing a very important role．The pulse condition of the human body contains a large number of physiology information and pathology information，the pulse examination has been being one of the important means for the doctor to diagnosis the illness．But the man-made factors influence it very much，the medical observation research shows．The end of the finger contains rich capillaries and small arteries．These arteries and the other arteries of the body hold rich physiologic information．The Photoelectric pulse detecting technology can test the body without damage owing to its high insulation and strong ability to resist the electromagnetic interference．This design in the text can survey the pulse of the finger tip through photoelectric method and transport the information to the microcontroller to do with it．At last，the result is showed by the digital tube．When the electric circuit such as the detection module of the pulse signal，the processing module of the pulse information，SCM，digital tube are integrated in the board of electric circuit，it formed an simple pulse measuring instrument，this instrument has high accuracy，small, cheap，and easy to operate．It is especially suitable for personal use and family use．It brings great convenience to our life，so we can have a further understanding of our body condition．聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计与实现可行性研究报告
基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计与实现可行性研究报告摘要随着科技水平的提高，医学对人体相关信息的提取技术也不断提高，脉搏信息可以可精确的反映出人体的一些信息。
本次设计是基于光电传感器的脉搏信息检测系统。
通过型号为HGK_07B的光电脉搏传感器将测试者的脉搏信息提取出来，然后经过放大滤波整形电路转换成单片机可以识别的脉冲信号，然后选用型号为STM8S208R8的单片机进行控制和运算，最终通过显示器将信息显示出来，系统还包含异常心跳报警功能。
另外，本系统还通过型号为DS18B20的温度传感器实现人体体温的精确测量。
关键词脉搏测量单片机传感器目录中文摘要 (II)1 设计任务描述 (1)1.1 设计题目：基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计 (1)1.2 设计要求 (1)1.2.1 设计目的 (1)1.2.2 基本要求 (1)1.2.3 发挥部分 (1)2 设计思路 (2)3 设计方框图 (4)4 各部分电路设计及参数计算 (5)4.1 信息提取处理电路部分 (5)4.1.1 传感器的选择 (5)4.1.2 信号处理电路 (6)4.2 处理器基本电路部分 (8)4.2.1 处理器选择 (9)4.2.2 处理器外围电路设计 (10)4.3 报警显示电路部分 (11)4.3.1 显示电路 (11)4.3.2 报警电路 (13)4.4 软件设计部分 (14)4.4.1 软件选择 (14)4.4.2 程序设计 (14)5 工作过程分析 (18)6 元器件清单 (19)小结 (19)致谢 ................................................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献.. (20)附录 A 逻辑电路图 (20)1 设计任务描述1.1 设计题目：基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1）了解脉搏检测相关背景知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。
光电脉搏传感器论文解读
第一章前言1．1课题来源随着人们生活水平的提高，地球环境遭到破坏，多种疾病威胁着人们的生命,而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病。
在医学上，通过测量人的心率，便可初步判断人的健康状况。
因此，心率计很快产生并得到发展。
随着单片机技术的发展、人们的生活节奏加快，设计一种以使用方便为前提，能够快速测出人心率的心率计，不仅是临床者的需要，也是体育训练者和外出旅游者的需要。
传统的脉搏测量采用诊脉方式，中医脉象诊断技术就是脉搏测量在中医上卓有成效的应用, 但是受人为的影响因素较大,测量精度不高。
为了克服上述测量方法的不足，脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法。
利用血液是高度不透明的液体，光照在一般组织中的穿透性要比在血液中大几十倍的特点，可通过光电传感器对脉搏信号进行检测，并通过单片机技术进行数据处理，实现智能化的脉搏测试技术。
1.2课题的目的和意义生物医学传感器是获取生物信息并将其转换成易于测量和处理信号的一个关键器件。
光电式脉搏传感器作为是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。
光电式脉搏传感器具有结构简单、无损伤、可重复好等优点。
根据光电容积法原理，从改善光源、消除景光噪声、电磁屏蔽和提高信噪比四个方面出发，研究改进方法，对提高使用的灵活性和准确度有着重大意义。
同样光电容积法是当今测量脉搏信号的一种有效方法，也可以用来测量血氧饱和度、氧分压和心搏出量等生理指标，为临床诊断提供强有力的技术支持。
通过光电传感器对脉搏信号进行检测，并用单片机技术进行数据处理，实现智能化的脉搏测试技术。
这种技术具有先进性、实用性和稳定性，同时也是生物医学工程领域的发展方向。
第二章工作原理及可行性分析人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张,使血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播,这种波称为脉搏波。
脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。
基于光电式脉搏传感器的脉搏信号获取
基于光电式脉搏传感器的脉搏信号获取技术报告 Technology Report 技术基于光电式脉搏传感器的脉搏信号获取李珍刘琳琳中国矿业大学资源与地球科学学院徐州 221008内容提要: 随着生物医学工程技术的发展医学信号测量仪器日新月异. 生物医学测量与临床医学和保健医疗的联系日益紧密. 通过对人体各种生理信号的检测更好的认识人体的生命现象. 脉象包含丰富的人体健康状况信息本文利用光电式传感器设计脉搏信号获取的方法.关键词: 传感器光电脉搏传感器脉搏The Obtaining of Pulses Signals Foundon the Photoelectric Sensor forCollection PulseLI Zhen LIU Lin-lin Department of Biomedical Engineering College of Resources China University of Mining and Technology Xuzhou 221008Abstract: With the biomedical engineering technology development medical signal measuring instruments are with each passing day. Biomedical measurement and clinical medicine and health care increasingly close ties. We could better understand of the phenomenon of human life through various physiological signal detection of The human body. Pulse inclusions rich state of the health information.By using optical sensors this textaccess to the pulse signal design methodsKey words: Sensor the Photoelectric Sensor for Collection Pulse Pulse文章编号:1006-6586200811-0019-03 中图分类号:R318.04 文献标识码:A 众所周知中医脉诊已有两千多年的历史我国古 1 光电式脉搏传感器的原理人早巳把脉搏作为人体状态的一个信息窗口。
脉搏检测系统设计及其信号处理算法研究
参考内容二
引言
随着人们对健康的度不断提高，医疗科技的发展也在不断推动。人体脉搏信 号的检测和分析是医疗领域中的重要一环，对于预防、诊断和治疗疾病具有重要 意义。因此，本次演示旨在探讨人体脉搏信号检测分析系统的设计。
系统概述
人体脉搏信号检测分析系统是一种用于实时监测和分析人体脉搏信号的医疗 设备。该系统主要包括数据采集、数据处理、数据分析和结果显示四个部分。数 据采集部分负责捕捉人体的脉搏信号，数据处理部分对采集到的原始数据进行预 处理和特征提取，数据分析部分对提取的特征进行统计和分析，最后结果显示部 分将分析结果呈现给用户。
一、脉搏检测系统设计
1.1系统架构
一个典型的脉搏检测系统包括传感器部分、信号调理电路、数据采集器和处 理单元。传感器部分主要负责捕捉脉搏信号，通常采用光电传感器或压电传感器。 信号调理电路负责将传感器捕捉的微弱信号进行放大和滤波，以减小噪声干扰。 数据采集器负责对调理后的信号进行数字化转换，以便于后续处理。处理单元则 对采集的数据进行进一步分析，提取有用的生理信息。
3、信号分析：通过分析脉搏信号的波形、频率、振幅等特征，可以获得心 脏的功能状态。常用的信号分析方法包括短时傅里叶变换、小波变换等。
4、信号压缩：对于长时间或大量数据的存储和传输，需要进行数据压缩。 常用的数据压缩方法包括1、系统架构：脉搏测量系统通常由传感器、信号处理模块和显示模块组成。 传感器负责采集脉搏信号，信号处理模块对信号进行处理和分析，显示模块则将 结果展示给用户。
2.3分类与识别
对于提取的特征，需要对其进行分类与识别以实现诊断的目的。常见的分类 与识别方法包括模式识别、机器学习等。模式识别方法可以根据已有的样本库， 将提取的特征与已知的模式进行匹配，从而实现对疾病的分类与识别。机器学习 方法则可以通过训练大量的数据集，学习出分类与识别的规律，并对新的数据进 行分类与识别。
脉搏测量实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过设计并实现一个基于ATmega8微控制器的脉搏测量与显示系统，验证脉搏测量技术的可行性和实用性，并探索其在实际应用中的潜在价值。
实验过程中，我们对脉搏信号的采集、处理、显示以及存储等环节进行了深入研究，取得了以下结论。
二、实验方法1. 硬件组成：实验中使用了ATmega8微控制器、LCD1602显示器、DS1302时钟芯片、AT24C02存储芯片、蜂鸣器、按键以及脉搏测量电路等。
2. 系统设计：采用模块化设计方法，将脉搏测量、显示、报警和数据存储等功能模块进行集成，形成一个完整的脉搏测量与显示系统。
3. 脉搏信号采集：利用脉搏测量电路将人体脉搏信号转换为电信号，通过ATmega8微控制器进行采样和处理。
4. 脉搏信号处理：对采集到的脉搏信号进行滤波、放大、去噪等处理，提取脉搏信号的频率和幅度信息。
5. 显示与报警：将处理后的脉搏信号在LCD1602显示器上实时显示，并根据设定的上下限值判断是否触发报警。
6. 数据存储：利用AT24C02存储芯片将测量数据、设定的上下限值以及报警状态等信息进行存储，实现数据的掉电保护。
三、实验结果与分析1. 脉搏信号采集：实验中成功采集到人体脉搏信号，并进行了有效处理，提取出脉搏信号的频率和幅度信息。
2. 显示与报警：系统实时显示脉搏测量结果，并根据设定的上下限值判断是否触发报警。
实验结果表明，系统对脉搏信号的检测和报警功能均达到了预期效果。
3. 数据存储：实验过程中，成功将测量数据、设定的上下限值以及报警状态等信息存储在AT24C02芯片中，实现了数据的掉电保护。
4. 实验误差分析：实验过程中，脉搏信号的采集和处理过程中可能存在一定的误差。
通过对实验数据进行统计分析，得出以下结论：（1）脉搏信号采集误差：主要受脉搏测量电路性能和人体脉搏信号波动的影响，误差范围在±5%以内。
（2）脉搏信号处理误差：主要受滤波、放大、去噪等处理环节的影响，误差范围在±3%以内。
基于无线传感器网络的脉搏波形采集和辅助诊断系统
基于无线传感器网络的脉搏波形采集和辅助诊断系统无线传感器网络（WSN）是一种用于传感器数据收集、处理、传输和控制的技术。
该技术可以用于不同领域，例如医疗保健，在医疗保健方面，WSN 可以用于脉搏波形采集和辅助诊断系统的实现。
脉搏波形的采集和分析已成为近年来医疗保健领域中重要的研究课题，该系统将会在医疗保健方面有着广阔的应用前景。
本文将介绍WSN脉搏波形采集和辅助诊断系统的设计原理。
一、系统概述该系统由两个主要部分组成：脉搏波形采集节点和诊断中心。
脉搏波形采集节点通过传感器采集脉搏波形信号并将其传输到诊断中心。
诊断中心则对接收到的数据进行处理，并生成具有诊断价值的结果。
二、脉搏波形采集节点设计脉搏波形采集节点由传感器、微控制器、数据采集模块、无线模块等组成。
采集节点贴在患者皮肤上，通过传感器采集脉搏波形信号并将其转化为数字信号。
微控制器负责控制采集和传输过程，数据采集模块将数字信号采集下来，并通过无线模块将信号传输到诊断中心，并呈现通过人机界面呈现给医生。
三、诊断中心设计诊断中心由无线接收器、服务器、数据库等组成。
通过无线接收器接收由脉搏波形采集节点传输的数据，并将其存入服务器，在服务器上运行的算法对数据进行分析并生成诊断结果。
诊断结果通过人机界面呈现给医生。
同时，系统还可以提供实时通知和远程诊断等功能。
四、诊断算法为了生成具有诊断价值的结果，必须使用可靠的算法分析脉搏波形数据。
最常用的算法包括：时域分析算法、频域分析算法、小波变换算法、独立成分分析算法、支持向量机算法等。
这些算法将有助于确定动脉硬化、高血压、心血管疾病等一系列疾病。
五、系统优势与传统的脉搏波形监测和诊断系统相比，WSN脉搏波形采集和辅助诊断系统具有许多优势，如下：1. 便携：由于无线传输，该系统更轻便、易于携带。
病人可以随时随地进行检测，不再需要去医院排队等候。
2. 安全性高：WSN脉搏波形采集和辅助诊断系统使用加密技术进行数据传输和存储，并在数据传输过程中使用置换技术，保证所有数据的安全。
电子测量实验报告脉搏
电子测量实验报告脉搏实验目的：通过电子测量仪器测量脉搏信号的频率和幅值，并分析脉搏信号的特征。
实验仪器和材料：电子测量仪、电极贴片、导线、计算机。
实验原理：1. 脉搏信号是心脏每搏一次所产生的，脉搏信号在人体各部位都可以测得，但最常见的是手腕上的脉搏。
2. 脉搏信号是由心脏收缩产生的，它经过血管传导到各个部位，使得血液在血管内流动起伏，形成脉搏波形。
3. 脉搏信号的频率和幅值可以反映人体的生理状况，如心率、血压、心肌功能等。
实验步骤：1. 将电极贴片正确地贴在手腕上，保持良好的接触。
2. 将接地线连接到电子测量仪上的接地端口。
3. 将正极线连接到电子测量仪上的正极端口。
4. 打开电子测量仪的电源，并进行相应的设置。
5. 通过电子测量仪测量脉搏信号的频率和幅值。
6. 记录测量结果，并进行分析。
实验结果:通过电子测量仪测量脉搏信号，我们得到了脉搏信号的频率和幅值。
实验结果显示，脉搏信号的频率为X次/分钟，幅值为X伏。
实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 脉搏信号的频率可以反映心率。
心率是心脏每分钟搏动的次数，一般以“次/分钟”为单位。
正常成人的心率范围是60-100次/分钟，若心率低于60次/分钟或高于100次/分钟，则可能存在心脏疾病或其他健康问题。
2. 脉搏信号的幅值可以反映血流量和血压。
脉搏信号的幅值越大，说明血流量越大，血压越高；反之，脉搏信号的幅值越小，说明血流量越小，血压越低。
通过测量脉搏信号的幅值，可以初步判断血压水平是否正常。
3. 脉搏信号的形态也具有一定的参考价值。
正常情况下，脉搏信号应该是周期稳定、波形规则、上升较快、下降较慢的波形。
若脉搏信号的波形异常，如存在剧烈的波动、波形不规则等，可能存在心脏病或其他疾病。
实验结论：通过本次实验，我们成功地使用电子测量仪器测量了脉搏信号的频率和幅值，初步了解了脉搏信号的特征。
脉搏信号的频率、幅值和形态可以反映人体的生理状况，如心率、血压、心肌功能等。
基于无线传感器网络的脉搏波形采集和辅助诊断系统
基于无线传感器网络的脉搏波形采集和辅助诊断系统方案本系统主要分为脉搏信号测试节点、BlackFin处理器辅助诊断以及无线传感器组网测试三个部分。
在发送端，利用灵敏度高、抗干扰性强的PVDF压电膜传感器检测人体脉搏信号，并设计巴特沃兹二阶低通滤波器对传感器的输出信号进行滤波。
再将滤波后的信号送入具有ZigBee射频功能的CC2430片上SoC系统，最后通过射频传输脉搏波形信号至接收端。
在接收端接收脉搏波形信号，通过以脉搏波波图面积变化为基础的脉搏波波形特征量K值提取脉搏波的波形特征与生理因素的关系。
利用BF处理器进行辅助诊断系统的界面设计以及功能实现。
根据ZigBee技术特点可灵活地组建无线传感器网络，其中，一个处理终端能同时处理最多达255个客户健康状态信息。
图1展示了整个系统的总体结构框图。
图1 总体设计方案1.2 功能与指标可以通过SSK-BF533端进行用户切换，本系统可供多达255个用户同时使用，且为无损探测脉搏信号。
每个发送端能像手表一样带在用户手上用以方便地检测人体脉搏信号，同时采集的信号必须防止失真，并利用ZigBee无线传感器网络传输至接收端。
每个发送端采用纽扣电池供电，并要求功耗低，小巧方便。
在接收端能进行脉搏波信号分析与处理得到用户的脉搏频率、辅助诊断结果等信息。
通信接口ZigBee的传输距离为100 m，采用2.4 GHz全球免费频段，最大传输速度可达250 Kb/s。
2 系统实现原理2.1 脉搏信号的波形特征脉诊所得脉象的各种信息可用仪器放在切脉部位的皮肤上，以不同的压力取法画出脉象曲线，这种脉象曲线称为脉象图（或简称脉图）。
脉图是实现脉诊客观化的一项重要指标。
脉图曲线由数个波构成，各波的变化都代表其一定的生理和病理意义。
典型脉图如图2所示。
图2 脉图特征点示意图当心脏收缩后，血液快速射入动脉，使动脉容积扩大，压力增高，形成脉图曲线的上升支（AB 段）。
上升速度与波幅的高低受心脏搏出量、射血速度、动脉阻力与弹性的影响。
基于光电传感器的脉象分析仪
基于光电传感器的脉象分析仪摘要:介绍脉象分析仪的基本原理与构造,具体涉及仪器中光电传感器、脉象信息分析两方面的研究进展,并指出脉象分析仪器在中医研究方面的应用。
1 脉象仪系统基本原理及组成心脏收缩搏动将血液射入动脉血管使动脉血管的压强、容积和血流状态产生变化,形成脉搏信号。
传感器中发光二极管发出的光照射到动脉上,被动脉组织的血液吸收和衰减后由光敏三极管接收。
由于动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化,对光的吸收和衰减成周期性,于是光敏三极管输出信号的变化也是周期性的。
输出信号的变化反映了动脉血的变化,完成了光信号到电信号的转变;之后信号经后置电路滤波、放大、A/D转换,最后进行计算机处理,得到脉象的定量化指标和分类。
脉象仪由脉搏传感器、信号预处理装置、A/D转换器、计算机组成。
如图1所示。
系统的关键部分是光电式脉搏传感器和信号处理装置。
2 脉搏传感器的电路设计与分析脉搏传感器所采信息量将直接影响后面的信息分析,并最终决定系统检测性能的优劣。
光电传感器由光源、光路系统和光电探测器3部分组成,这里采用指套式的透射型传感器,它可以很好地防止周围环境光源的干扰和因光源移动对信号波形的影响。
光电传感器电路的任务有:产生发光二极管的激励信号;实现光电信号的转换;滤除和减弱光电检测中存在的内、外部干扰噪声,输出准确可靠的信号。
脉搏波是低频微弱的生理信号,电路的核心元件光电探测器选用了灵敏度较高、响应快、转换效率高的硅光电池。
硅光电池具有较小内阻的恒流源特性,当负载电阻小时,其光电流随入射光照度成好的线性变化关系,线性关系的范围也较宽。
因此,电路中将硅光电池用作电流源,同时选择小负载。
本传感器电路包括光信号产生电路、光电信号转换电路和补偿显示电路。
2.1 光信号产生电路此电路采用GaAs红外发光二极管作为信号光源。
红外二极管是冷光源,而且带宽很窄,光波波长为860nm,有效的抑制了脉搏波漂移现象。
在脉搏信号测量过程中,为了尽量减少光源供电波动对测量脉搏信号的影响,需要恒流电路来控制光源的稳定供电。
基于腕带传感检测系统的脉搏信号时频分析
采 集 脉象 数据 时 ， 将 脉搏 传 感 器放 置 到 受 测 先
者 的左 手寸 部 ， 用腕 带 固定 ， 使 以尽 量避 免采 集过 程 中传感 器 移动和 施压 压 力变化 造成 的脉 搏波 形的 变 动． 脉搏 传感探 头将 采集 到 的连 续 模拟 信号 传给 Ａ／ Ｄ转 换模 块 ， Ｄ 转换 模块 再 将 收集 到 的 数据 转换 Ａ／ 成 数 字信 号 并 存 储 在缓 冲 区 内 ， 端 采 集 设 备 （ Ｃ 终 Ｐ 机、 掌上设 备 ） 过 串 口与 转 换 模块 通 讯 ， 将 一 个 通 并 时段 内采集 到 的数 据 存储 在存 储 器 内 ， 这就 完 成 了
出 了高血 压 患者相 对 于健康 人 脉象 信息 的不 同特 征
点， 为病症 诊 断作 了重 要而 有意 义 的基础 工作 ．
脉 搏 信号 采 集 系 统
人体 脉搏 信号 研 究采 用腕 带传 感检 测 系统 对 健
康 人和高 血 压 患 者 采 集 脉象 共 １ ０例 ， 中健 康 人 ２ 其 １ ０例 ， 血 压患 者 ２ ０ 高 Ｏ例 ． 健康 人 主要 是 本校 在 校 研 究 生 和本 科 三 四年 级 的 学 生 以及 个 别 青 年 教师 ，
前， 终端 设 备可 以事 先定 义传感 器 的采样 频率 、 大 放 倍 律和 基线 等采 样参 数 ， 以便适 应 不 同的情况 ． 采 此 集 终端 体 积小 ， 量轻 ， 准 的 Ｃ 重 标 ＯＭ 与各 种终 端 设 备 的兼 容性 较好 ， 与其 他 脉搏采 样设 备 比较 ， 具有 适
脉诊 ， 为 中医 诊 断 的基 础 在 医疗 实践 中具 有 作
平均 年 龄约 ２ ５岁．高 血压 患者 为某公 司 大龄职 工 ， 平均 年龄 在 ５ ５岁．为 分析方 便 ， 检测 部位均 为左 手
传感技术在脉诊中应用及脉象多属性特征检测探讨
传感技术在脉诊中应用及脉象多属性特征检测探讨摘要：传感技术在医疗领域中的应用逐渐得到了广泛关注。
传感技术能够实现对人体生理状态的实时测量和长期监测，该技术在脉诊中的应用也是十分重要的。
本文探讨了传感技术在脉诊中的应用及脉象多属性特征检测，主要介绍了如何通过既有方法对脉象进行分类和分析，以及如何利用传感技术建立一种新的脉象信号特征检测方法，供医学诊断中的专业医生参考。
关键词：传感技术、脉诊、脉象、特征检测、多属性正文：1. 引言脉诊是我国传统医学的重要方法之一，近年来，随着传感技术的不断发展，脉诊与传感技术的结合也越来越紧密。
在传感技术的帮助下，医生可以实现对病人脉搏的实时测量和长期监测，有效地提高了疾病的诊断和治疗效果。
本文主要介绍了传感技术在脉诊中的应用及多属性脉象特征检测的相关内容。
2. 传感技术在脉诊中的应用传感技术在脉诊中的应用主要包括以下两个方面：2.1 实时测量脉搏通过传感技术，医生可以实现对病人的脉搏进行实时测量。
具体方法是将传感器放置于病人的手腕或者颈部，接收到的脉搏信号会被转化为数值信号，医生可以通过对这些数字进行分析，快速的了解病人脉搏的情况。
2.2 长期监测通过传感技术，医生还可以实现对病人脉搏进行长期监测。
传感器可以记录下病人每次的脉搏数据，并将这些数据传输到医生的设备上。
通过分析这些数据，医生可以了解病人脉搏的变化情况，及时进行诊断和调整治疗方案。
3. 多属性脉象特征检测脉象是通过脉搏运动来反映人体生理状况的符号和信号，传统的脉象分类方法仅仅是根据脉象的速度和节律进行分类，而忽略了脉象中的多属性信息。
因此，我们提出了一种多属性脉象特征检测方法，主要包括以下步骤：3.1 每次测量脉搏数据：通过传感技术对病人进行脉搏测量，将测量得到的数据存储下来。
3.2 特征提取：利用特征提取方法从脉搏数据中提取多属性信息，如脉率、脉搏强度、脉搏剖面等。
3.3 特征选择与分类：通过特征选择方法，挑选出一些具有较好区分能力的特征。
基于腕带传感检测系统的脉搏信号时频分析
基于腕带传感检测系统的脉搏信号时频分析
汪晓霞;郭培源
【期刊名称】《北京工商大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(24)3
【摘要】通过腕带传感检测系统,研究了时频分析方法在人体脉搏信号中的理论应用,使用Matlab工具对健康人和高血压患者的脉象样本进行了时域、频域和功率谱的对比分析,通过现场采集高血压患者样本并分析,证明了时频分析方法在脉搏信号分析中的可行性和可靠性.研究结果对中医脉诊的数字化应用具有一定的实际意义.
【总页数】4页(P47-50)
【作者】汪晓霞;郭培源
【作者单位】北京工商大学,信息工程学院,北京,100037;北京工商大学,信息工程学院,北京,100037
【正文语种】中文
【中图分类】TP202.4
【相关文献】
1.基于HK-2000B传感器的脉搏检测系统设计 [J], 党文铮;李万兵
2.基于STM32的脉搏信号检测系统设计 [J], 孟维良;王胜男;李凯
3.基于蓝牙传输的脉搏信号检测系统的设计与实现 [J], 张爱华;王景辉
4.基于光电传感器的多段脉搏波传播速度检测系统的研制 [J], 杜晓兰;张永军;陈林;
冯正权;吴宝明
5.基于LabVIEW的脉搏信号检测系统 [J], 韩君
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基于单片机手环心率脉搏结论
基于单片机手环心率脉搏结论
基于单片机的手环，可以通过心率传感器实时监测用户的心率和
脉搏，并将数据通过无线通信技术传输到手机或电脑中，便于用户进
行健康管理和控制。
根据心率和脉搏的监测数据，可以获得以下结论：
1. 心率变化幅度大，说明运动强度较大或身体处于兴奋状态。
2. 心率过快或过慢可能存在心脏问题，需要及时就医检查。
3. 脉搏强弱不一，表明心脏功能存在异常，需要及时检查并治疗。
4. 心率和脉搏的波形不规则，可能存在心律失常等问题，需要
就医治疗。
总之，基于单片机手环的心率脉搏监测功能，可以对用户的健康
状况进行有效监测和提醒，帮助用户及时发现潜在健康问题，并采取
措施进行干预和治疗。
基于物联网的腕带式人体脉搏与运动检测系统的开题报告
基于物联网的腕带式人体脉搏与运动检测系统的开题报告一、课题背景随着社会的发展和人们生活品质的不断提高，健康的生活方式越来越被看重。
人们对于自身健康状况的关注度也越来越高，进而带动了健康产业的迅速发展。
现代人生活节奏快，很多人都是久坐不动，缺乏身体锻炼，导致身体健康出现问题，如肥胖、高血压、心脏病等。
因此，如何通过科学合理的方法改善身体健康状况，成为了当今社会的一个重要课题。
运动是保持身体健康的重要手段，而科学的运动量和运动方式对于身体的健康至关重要。
而如何进行科学的运动量监测以及运动方式的引导，需要借助智能化技术。
而物联网技术可以实现感知运动量、运动方式以及人体健康状况等信息，为我们提供更科学的健身方案。
二、研究内容本课题将研发一款腕带式人体脉搏与运动检测系统，通过物联网技术实现对用户运动量和运动方式的监测，向用户提供科学而实用的健身建议。
主要研究内容包括：1.设计一款腕带式人体脉搏与运动检测系统，该系统通过感应技术实现异步数据传输，实时监控用户的心率和运动量。
2.开发一款运动监测系统，通过算法分析运动数据，判别用户所做的运动类型，进行运动量的统计。
3.设计一款数据分析系统，通过大数据分析技术，实现对用户的数据进行精准分析，提供科学合理的运动建议。
4.进行实验验证，通过实际测试，验证系统的准确性和实用性。
三、研究意义本系统采用物联网技术实现对用户的运动量和运动方式的监测，为用户提供科学而实用的健身建议。
本系统的建立是为了解决当前市场上存在的类似产品监测不准确、反馈信息不快、系统不智能等问题，使用户获得高质量的健身体验。
因此，本系统具有如下的研究意义：1. 增强用户意识，让用户了解自己身体的健康状况，提高身体素质和健康水平。
2. 为人们提供更多的运动选择和建议，帮助用户做出更加合理和科学的运动计划，从而减少运动带来的负面影响。
3. 针对不同人群制定不同的运动计划和运动建议，根据个体差异化需求，让用户享受到更为精准的训练服务。
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基于腕带传感检测系统的脉搏信号时频分析第24卷第3期北京工商大学(自然科学版)V ol,24No,32006年5月JournalofBeijingTechnologyandBusinessUniversity(NaturalScienceEdition)May2006 文章编号:1671-1513(2006)03—004704基于腕带传感检测系统的脉搏信号时频分析汪晓霞,郭培源(北京工商大学信息工程学院,北京100037)摘要:通过腕带传感检测系统,研究了时频分析方法在人体脉搏信号中的理论应用,使用Matlab5-具对健康人和高血压患者的脉象样本进行了时域,频域和功率谱的对比分析,通过现场采集高血压患者样本并分析,证明了时频分析方法在脉搏信号分析中的可行性和可靠性.研究结果对中医脉诊的数字化应用具有一定的实际意义.关键词:脉搏信号;Matlab工具;时频分析;信号处理中图分类号:TP202.4文献标识码:A脉诊,作为中医诊断的基础在医疗实践中具有重要的地位.中国传统医学在其发展过程中,形成了独特的诊断体系,即望,闻,问,切,而其中最重要的就是利用切脉来诊治疾病,这也是古代传统医学的精华之一.但自古以来传统中医一直是靠把脉来获取脉象信息,这不可避免地会存在许多主观臆测,而手指下的感觉也难以客观记录,不利于中医现代化的发展.近年来我国许多学者也曾在这方面做出了很多努力,但他们一直都是使用比较庞大的脉搏传感器,比如:ZM一Ⅲ型咏象仪,这并不利于脉诊数字化的推广.因此,迫切需要一种简单,快速,易于推广的脉象采集和分析方法来进行脉象处理.这是脉象进一步分析的基础和对各类疾病预报和诊断的前提.人体脉搏信号研究使用了HK一2000C腕带式脉搏传感器对脉搏进行采集,并利用Matlab工具对脉象信息的时域,频域和功率谱特征值进行了分析.得出了高血压患者相对于健康人脉象信息的不同特征点,为病症诊断作了重要而有意义的基础工作.脉搏信号采集系统人体脉搏信号研究采用腕带传感检测系统对健康人和高血压患者采集脉象共120例,其中健康人100例,高血压患者2O例.健康人主要是本校在校研究生和本科三四年级的学生以及个别青年教师, 平均年龄约25岁.高血压患者为某公司大龄职工, 平均年龄在55岁.为分析方便,检测部位均为左手寸部.腕带传感检测系统结构如图1:I堡竺壁H垒丝堡H!堡堡H竺l图1采集系统结构采集脉象数据时,先将脉搏传感器放置到受测者的左手寸部,使用腕带固定,以尽量避免采集过程中传感器移动和施压压力变化造成的脉搏波形的变动.脉搏传感探头将采集到的连续模拟信号传给A/ D转换模块,A/D转换模块再将收集到的数据转换成数字信号并存储在缓冲区内,终端采集设备(PC 机,掌上设备)通过串口与转换模块通讯,并将一个时段内采集到的数据存储在存储器内,这就完成了一个脉象数据采集的过程.此外,在采集过程开始前,终端设备可以事先定义传感器的采样频率,放大倍律和基线等采样参数,以便适应不同的情况.此采集终端体积小,重量轻,标准的COM与各种终端设备的兼容性较好,与其他脉搏采样设备比较,具有适用性强,便于携带,易于推广等优点_1].2脉搏信号的数字处理脉搏信号分析的研究对象是信号,尤其是非平稳和时变信号.本次研究采用的信号分析方法是时收稿日期:2005—12—01作者简介:汪晓霞(1981一),女,江西景德镇人,硕士研究生,研究方向为智能控制48北京工商大学(自然科学版)2006年5月频分析.它的主要任务是描述信号的频谱含量怎样随时间变化,以便能在时间和频率上同时表示信号的能量和强度.得到这种分布后就可以对各种信号进行分析处理,提取信号中所包含的特征信息,以及综合得到具有期望的时频分布特征的信号.时频分析方法直观精确,而时频联合分析方法(如:小波变换),需要耗费大量的研究时间.所以,本次研究工作采用了较为简易的时频分析方法.2.1脉搏信号的时域分析时域分析法主要是分析脉波波幅的高度与脉动的关系.是目前应用最为广泛的一种分析方法,以往研究中大都采用人工读图,即用量具直接读出脉图的波,峡的高度,相应时值,脉图面积等参数,通过对脉图幅值和时值的分析,可以了解脉动的频率,节律,脉力的强弱,脉势的虚实和脉象形状特征.它通过提取脉图曲线中一些有明显生理意义的点作为评价脉搏波的特征点,直观,较易为临床医师所接受[21.由于Matlab所具备的高效的数学计算能力和完善的功能.在本次研究中,使用Matlab的数学工具,将采集到的信号直接进行处理得到时域图谱如图2和图3,舍弃了人工读图的过程,减少了因经验估计所带来的误差.图2健康人脉搏波时域波形图3高血压患者脉搏波时域波形由健康人脉搏时域图可见,主波(P波),重搏波(D波)明显,没有高频收缩之弦象,确定为健康人之平脉.由高血压患者时域图可见,主波峰呈平宽型.重搏前波与主波融合为宽大方波,降中峡抬高,重搏波平坦,确定为高血压之弦脉,且应为中期高血压.2.2脉搏信号的频域分析频域分析方法是近代物理学一种常用的对周期性波动信息做数值分析的方法.它通过离散傅里叶变换,将时域的脉搏波曲线变换到频域,将一个复杂的,周期性变化的脉波分解成不同频率的谐波,从脉搏波谱中提取与人体生理病理相应的信息.近年来有许多中外学者依据脉象图对频域分析法做了大量的工作,但由于分析工具的缺陷和其它条件限制,未取得实质性进展.离散傅里叶变换(DFT)是利用计算机对信号进行频谱分析的理论依据.而快速傅里叶变换(FFT)是快速计算DFT的算法,使DFT这一理论得到广泛应用.N一1,HDFT(())=x(是)=x(n)e,n=一Ok一0,1,…,Ⅳ一1;(1)2由WⅣ=e可得N一1X(k)=(),k=0,1,…,Ⅳ一1;(2)n=0利用Matlab工具进行编程做傅里叶变换后可得频域图谱如图4和图5.图4健康人频域波形由图4,图5可见,脉象信号主要由低频信号构成,脉象频率范围很窄,脉象能量集中在5Hz频率以下的脉象主波峰,高于5Hz的能量只占总能量的很小部分.并且,对比图4和图5可知,对于正常脉基本不包含10Hz以上的频率,而对于高血压患者在10Hz以上仍有较明显的变化.第24卷第3期汪晓霞等:基于腕带传感检测系统的脉搏信号时频分析图5高血压患者频域波形2.3脉象信号的功率谱分析脉象是一种振动信号,脉波信号的本质是一种次声波,其研究方法与其它振动信号如声波,波浪,地震波等在本质上有一致的属性.心脏动力学表明,脉象振动信号不是由单一的信号源发出的一种固定频率和强度的正弦波,它是由心脏复合源和动脉系统相互作用而形成的复杂系统,脉搏信号丰富的谐波的强度和频率成分包含了人体健康状况的绝大多数信息.研究脉象信号的功率谱,一是从中医脉象种类的角度出发,从功率谱上分析同一脉象共性和特征,以及不同种类脉象之间的特征差异;二是从疾病种类出发,根据中医切诊位置与内脏器官之间的"对应关系",初步分析脉象信号的功率谱特征Ⅲ.脉搏功率谱为:1PPER(壶)一寺fx(志)f;(3)』V其中x()为k个观测数据.此处为存储在PC机里的脉搏信号数据.脉象在0～5Hz和5～40Hz的各脉峰的功率谱能量比可以表示如下『5](由于40Hz以上的谱能量很小,几乎等于零可以忽略):P一5一===SER(5)(一1,2,3),un——40Po一5一;(4)L】O一40类似,脉象在O～10Hz和O～40Hz的各脉峰的功率谱能量比可以表示如下:P1o一--SER(1o)(一1,2,3),LJ0—40Po一;(5)L】0—40处理后所得健康人/高血压患者功率谱波形如图6和图7:由上图可知:健康人的功率谱图较为平滑而高血压患者的功率谱图凹凸较为明显.经过计算,得知:健康人的5Hz以内的谱能量占总能量的9O左右,10Hz以内的谱能量占总能量的99%;而高血压患者的谱能量比值则相应为61%和97%.图6健康人功率谱波形图7高血压患者功率谱波形3小结高血压是一种常见的慢性病,大多由神经系统功能紊乱引起持续性动脉血压升高.在临床上多属肝阳上亢,肝火上炎.大部分患者都有不同程度的阳亢征象,故脉象多属弦脉(经证实在168例高血压患者中就有156例呈现不同程度的弦脉图)E63.高血压患者的动脉管壁比健康人要更硬更厚,且管径小,故外周阻力增大,血压升高,血流和动脉壁管因此产生了更大的摩擦和局部冲撞,致使高血压患者产生了附加的较高的频率成分.SER值的不同更是进一步证明了健康人和高血压患者的脉象存在显着不同点.研究表明,使用腕带传感检测系统以及应用时频分析方法对高血压病症的人体脉搏信号分析,能达到理想的诊疗效果.该方法对中医脉诊高血压病症的数字化具有一定的实际意义.参考文献:[1]郭培源,汪晓霞.基于网络环境的远程中医脉针智能诊^0I,q;llu嚣日苫50北京工商大学(自然科学版)2006年5月[2][3][4]断系统[J].世界科学技术中医现代化,2005(7):1081O9.罗志昌,张松,杨文鸣.脉搏波波形特征信息的研究[J].北京工业大学,1996(3):1—2.常昌远.脉搏波的函数叠加逼近分析方法的研究[J].应用科学,2006(6):1—2.王燕.小波分析与模糊识别方法的人体复杂系统脉象[5][6]输出信号的客观化研究[D].北京:北京理工大学,2003.E炳和.人体脉搏功率谱分析与中医脉诊机理研究[J].西北大学,2001(2):2—2.费兆馥.现代中医脉诊学[M].北京:人民卫生出版社,2003.TIME-FREQUENCYANALYSISOFPULSESIGNALBASEDON SYSTEMoFWRISTSTRAPSENSoRWANGXiaoxia,GUOPei—yuan(CollegeofInformationEngineering,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing 100037,China)Abstract:Researchestheapplicationofthetime—frequencyanalysismethodtothetheoryof humansignalofpulsethroughthesystemofwriststrapsensor.ItusesMatlabtocontrastand analyzethepulsestylebookofhealthymanandhypertensiveintime,frequencyandpower—chart.Throughcollectthestylebooksofthehypertensiveonsite,itprovesthefeasibilityandthe dependabilityofthismethodintheanalysisofpulsesigna1.Theresultoftheresearchhasthe practicalmeaningonthedigitaloftheherbalistdiagnosisbyfeelingpulse.Keywords:signalofpulse;toolofmatlab;theanalysisoftime—frequency;signalanalysis (责任编辑:王宽)(上接第46页)ATELECoMCLIENTS'CREDITSCoRINGMoDELBASED oNMBBCALGoRITHMZHA()Yue.MUZhi—chun(SchoolofInformationEngineering,UniversityofScienceand7'echnologyBeijing,Beijing100083,China)Abstract:Aclient'Screditisaguidelineforvaluingtheriskofone'Sowing.Sofar,thecredit scoreiscomputedintelecomindustrybyusinglinearformulatoaddupthevaluesofcorrelativ eclientattributes.Inpracticalitisnotlinearrelationshipbutnonlinearbetweenclients'creditan dcorrelativeclientattributes.So,forevaluatingtelecomclients'credit,anapproachbasedon MarkovBlanketBayesianClassifierisproposedinthispaper.Experimentalresultsshowthat themodelofcreditscoringbuiltbythealgorithmiscompact,comprehensibleandaccurate. Keywords:creditscoring;markovblanketbayesianclassifier;classificationmodeling (责任编辑:邓清燕)。