基于LabView的心电信号处理系统研究

西南科技大学

生医专业综合设计报告

设计名称：基于LabView的心电信号处理系统研究

姓名：

学号：

班级：

指导教师：

起止时间：2014.12.29—2015.1.18

西南科技大学信息工程学院制

综合设计任务书

学生班级：学生姓名：学号：

设计名称：基于LabVIEW的心电信号处理系统研究

起止日期：2014.12.29—2015.01.18 指导教师：

综合设计学生日志

基于LabVIEW的心电信号处理系统研究摘要：医疗仪器是生物医疗检测领域重要的研究对象和诊断工具,结合了生物医学工程和电子信息，计算机以及自动化等多种技术。运用医疗仪器来监视或者诊断心血管疾病具有重要的意义。

本文主要由数据采集系统MSP-080102和基于LabVIEW8.6的Biomedical Startup Kit 生物医学套件两部分组成。

首先从解剖学的角度来分析心电信号产生过程,通过心电信号的特征来确定数据采集系统的设计标准。数据采集系统主要由前置放大电路、低通滤波、50Hz的陷波电路、功率放大电路以及AD转换电路等组成。其次采用美国NI公司的图形化编程语言LabVIEW来实现软件编程,利用LabVIEW来实现PC机与采集系统的数据通讯以及心电信号的显示处理功能。主要完了完成USB读入信号数据、数据还原、数据恢复等功能,得到成正常的心电信号,再通过心律检出显示波形。并在LabVIEW下实现数据的保存、打开以及运用TCP/护协议来远程传输数据。虽然虚拟生物医疗仪器在国内研究还处于初步阶段,但其研究会对疾病的诊断、分析和治疗具有重要的实用价值,并为未来生物医疗仪器进入家庭和远程会诊的实现创造了可能。

关键词：心电信号；信号处理；LabVIEW；虚拟仪器

LabVIEW for ECG Signal Processing System Based on Abstract: The medical equipment is an important object of study and diagnostic tools to detect bio-medical field, a combination of biomedical engineering and electronic information, computer and automation and other technologies. The use of medical equipment to monitor or diagnose cardiovascular disease has important significance.

In this paper, by the data acquisition system MSP-080102 and LabVIEW8.6 based Biomedical Biomedical Startup Kit of two parts.

First, from the perspective of the anatomy of the ECG signal generation process to determine the design standard data acquisition system is characterized by ECG. Data acquisition system consists of pre-amplifier circuit, a low-pass filter, a trap circuit of 50Hz, the power amplifier circuit and an AD converter circuit. Followed by the United States NI's LabVIEW graphical programming language to implement software programming, using LabVIEW to PC and data acquisition system communications and display ECG processing functions. Mainly over USB read complete signal data, data reduction, data recovery, and other functions, to get into a normal ECG, and then detected by cardiac waveform display. And achieve to save data in LabVIEW, open and use TCP / maintenance agreement to remotely transmit data. Although virtual biomedical research equipment in the country is still in a preliminary stage, but the diagnosis, analysis and treatment of diseases of the research will have important practical value, and create the possibility for future biomedical equipment into the home and remote consultation implementation.

Keywords: ECG; signal processing; LabVIEW; virtual instrument

目录

一、设计目的和意义 (6)

1.1 心电信号采集和分析系统的发展 (6)

1.2心电信号采集分析系统的研究现状 (7)

二、控制要求 (8)

三、设计方案论证 (8)

3.1心电采集卡 (8)

3.1.1采集卡接口 (8)

3.1.2数据采集卡MPS-080102 (9)

3.2 虚拟仪器开发平台Labview (9)

3.2.1生物医学入门工具包 (10)

3.3矩阵实验室（MA TLAB） (10)

四、系统设计 (11)

4.1心电信号分析 (11)

4.1.1心电信号分析方法 (12)

4.2心电图分析 (12)

4.2.1心电图各波及波段的组成 (13)

4.2.2心电图的正常值分析与临床意义 (14)

4.2.3正常人的电图典型值范围 (15)

五、设计结果及分析 (16)

5.1心电图特征抓取（ECG Feature Extractor） (16)

5.2心率变异性（HRV Heart Rate Variability） (17)

结束语 (20)

参考文献 (20)