基于LabVIEW的心电监护系统设计 精品

基于LabVIEW的心电监护系统设计

摘要

心脏病是严重威胁人类健康和生命的主要疾病之一。心电监护系统可以及时获取患者的心电信息，以便及时发现异常情况，采取相应的处理措施，是降低心脏病死亡率的有效手段之一。

美国国家仪器有限公司(National Instruments，简称NI)开发的虚拟仪器编程语言LabVIEW提供丰富的函数库，利用I/O接口设备完成信号的采集和测试，利用计算机强大的软件功能实现数据的运算、分析和处理，利用计算机显示器来模拟传统仪器的控制面板，从而利用计算机仪器系统技术来完成各种测试功能。

本文通过对国内外医疗系统发展的分析，针对现代医疗监护系统的要求，利用LabVIEW平台开发了基于虚拟仪器的心电监护系统。

首先，根据心电信号的特点，设计心电采集模块，包括心电前置放大器，右腿驱动电路，高通滤波器，低通滤波器，可变Q值50Hz双T陷波电路和增益可调电路。

其次，软件上采用LabVlEW强大的图形语言，设计了操作简单、界面优美的PC机测试系统，包括对采集上来的心电信号、脉搏信号的分析处理和显示存储，同时设置了自动报警系统，操作者可以实时监测被测者的心电情况，便于及时做出诊断，及早治疗。

关键词：虚拟仪器；心电信号；LabVlEW；实时监测

ABSTRACT

Heart disease is one of the major diseases which is a serious threat to human health and life. ECG monitoring system can access to the ECG information of patients tim- ely and then detect anomalies and take corresponding measures, which is an effective means of reducing mortality of heart disease.

National Instruments Developed a Virtual Instrument language--LabVIEW：it has abundant functions．Using I/O instrument realize acquisition and testing of signals，using powerful software realize calculating and analyzing and disposing of data, using the displayer to simulate the tradition control panel．in order to realize all kinds of testing functions through computer．

Based on the analysis of the foreign Telemedicine development，according to the recent Telemedicine requirements．design a system based on Virtual Instrument．Firstly, electro-cardio signal collective module，including ECG signal preamplifier, high-pass filter，low-pass filter,50 Hz double T trap filter with adjustable Q value，circuit with adjustable gain，has been designed according to the ECG feature．Second，using powerful graph language LabVIEW，designed an easy to operate and beautiful PC Test system，including the analysis ,disposal , display and store the ECG data and pulse data. meanwhile，by designing auto—alerting system，the operator Can measure the ECG quality of the patient real time，then Can give the diagnoses and treatment．

keywords：Virtual Instrument ；ECG data ；LabVIEW ；real-time detection

目录

第一章绪论 (1)

1.1引言 (1)

1.2生物医学信号简介 (2)

1.2.1生物医学信号的特点 (2)

1.2.2心电信号的产生机理及临床应用 (2)

1.2.3心电信号的特点 (3)

1.3虚拟仪器(VirtuaI Instrument) (4)

1.3.1虚拟仪器应用于生物信号检测的意义 (4)

1.3.2虚拟仪器概述 (5)

1.3.3LabVIEW简介 (5)

1.4本文主要研究内容 (6)

第二章系统总体设计 (7)

2.1系统设计原则 (7)

2.2系统整体组成及工作原理 (7)

2.3系统硬件组成 (8)

2.3.1前置放大器的设计 (9)

2.3.2LabVIEW数据采集卡的选择 (10)

2.4系统软件组成 (11)

2.4.1模块化结构设计 (11)

2.4.2软件设计思想 (11)

2.4.3系统的软件部分编写 (12)

2.5技术指标 (13)

第三章系统硬件设计 (14)

3.1心电监控系统硬件的组成 (14)

3.2心电信号调理 (15)

3.3脉搏信号调理 (21)

3.3.1传感器的选择 (21)

3.3.2放大与滤波电路 (21)

3.4Multisim仿真结果 (22)

第四章系统软件设计 (25)

4.1LabVIEW概述 (25)

4.2系统的程序结构 (25)

4.3各部分模块子程序设计原理 (27)

4.3.1用户登录模块 (28)

4.3.2 数据采集模块 (30)

4.3.3数据处理模块 (32)

4.3.4数据分析、报警模块 (35)

4.3.5 数据显示、存储模块 (38)

第五章结论 (41)

参考文献 (42)

致谢............................ 错误！未定义书签。附录.. (43)