心电信号采集及系统设计
心电图数据采集系统设计
目录摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1引言 (3)1.2 本课题研究意义 (3)第二章本课题主要硬件设计内容 (10)2.1心电信号采集 (11)2.1.1带通滤波电路 (13)2.1.2工频陷波电路 (14)2.1.3主放大电路 (15)2.1.4 A/D转换 (16)2.1.5 ADC0809内部功能与引脚介绍 (16)2.1.6 AT89C51与ADC0809的接口 (18)2.1.7 时钟源设计 (19)2.1.9 复位电路设计 (19)1.1.10 显示电路 (19)第三章系统主要程序设计 (20)第四章系统原理图 (26)总结 (27)参考文献 (28)摘要心脏病已成为危害人类健康的主要疾病之一。
据统计，心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病，世界上心脏病的死亡率仍占首位。
因此，对心血管疾病的诊断、治疗一直被世界各国医学界所重视，准确地进行心电信号提取，为医生提供有效的辅助分析手段是重要而有意义的课题。
随着电子技术的迅速发展，医用心电信号采集系统近年来己在临床诊断中逐渐应用。
首先，设计心电采集模块，包括心电前置放大器、带通滤波电路、线性光耦放大电路、50 Hz陷波电路、35 Hz陷波电路及电平抬升电路，A/D 转换电路输出显示电路等。
其次，由于越来越多的研究者发现心电图中变化与大多数心血管疾病都有着紧密的联系，因此，本课题设计了心电信号检测方法，包括心电信号的采集，放大以及波形的液晶显示。
在论文当中，设计的电路能够有效的抑制了各种干扰，检测出良好的心电信号。
论文的研究工作基本上达到了设计的要求，为进一步的产品开发打下了良好的基础。
关键词：心电信号；数据采集；A/D转换；单片机；LCD显示第1 章绪论1.1 引言心电信号是人类较早研究并应用于医学临床的生物电信号之一，它比其他生物电信号更易于检测，并具有一定的规律性。
自1903 年心电图引入医学临床以来，无论是在生物医学方面，还是在工程学方面，心电信号的记录、处理与诊断技术均得到了飞速的发展，并积累了相当丰富的资料。
心电信号采集及系统设计
微弱信号检测课题报告心电信号采集—噪声分析及抑制指导老师：***院系：机电学院测控系班级：学号：姓名：【目录】【摘要】 (3)第一章 (4)1.1人体生物信息的基本特点[1} (4)1.2 体表心电图及心电信号的特征分析[4] (5)1.3心电信号的噪声来源[7] (6)1.4 心电电极和导联体系分析 (7)1.4.1系统电极选择[8] (7)第二章硬件电路设计 (8)2.1 心电信号采集电路的设计要求 (8)2.2 心电采集电路总体框架 (9)2.3采集电路模块 (11)2.4 AD620引入的误差 (11)2.4.1 电子元件内部噪声 (11)2.4.2集成运放的噪声模型： (13)2.4.3 AD620的噪声计算 (14)2.4.4 前置放大电路改进措施 (15)2.5 滤波电路设计 (17)2.6电平抬升电路[14] (20)2.7心电信号的50Hz带阻滤波器（50Hz陷波）设计[15] (20)结论 (22)附录：参考文献 (23)【摘要】心脏是人体循环系统的核心，心脏的活动是由生物电信号引发的机械收缩。
在人体这个三维空间导体当中，这种生物电信号可以波及人体各个部分，在人体体表产生规律性的电位变化。
在人体体表的一定位置安放电极，按时间顺序放大并记录这种电信号，可以得到连续有序的曲线，这就是心电图。
针对心电信号的特点进行心电信号的采集、数据转换模块的设计与开发。
设计一种用于心电信号采集的电路，然后进行A/D转换，使得心电信号的频率达到采样要求。
人体的心电信号是一种低频率的微弱信号，由于心电信号直接取自人体，所以在心电采集的过程中不可避免会混入各种干扰信号。
为获得含有较小噪声的心电信号，需要对采集到的心电信号做降噪处理。
运用一个心电信号检测放大电路，充分考虑了人体心电信号的特点，采用前置差动放大+带通滤波器+50Hz陷波器(带阻滤波器)组成的模式，对心电信号进行测量。
关键词：心电信号采集，降噪，A/D转换放大，噪声分析第一章1．1人体生物信息的基本特点[1}人体的生物信号测量的条件是很复杂的。
便携式心电信号采集系统设计---优秀毕业论文参考文献可复制黏贴
便携式心电信号采集系统设计重庆大学硕士学位论文学生姓名：赵*指导教师：张思杰副教授专业：信号与信息处理学科门类：工学重庆大学通信工程学院二O一一年四月The Design of Portable ECG SignalAcquisition SystemA Thesis Submitted to Chongqing Universityin Partial Fulfillment of the Requirement for theDegree of Master of EngineeringByZhao TaiSupervised by Ass. Prof. Zhang SijieMajor: Signal and Information ProcessingCollege of Communication Engineering ofChongqing University, Chongqing, ChinaApril, 2011摘要心血管类疾病的发作具有突发性，难以预测性，致残致死的高度危险性，但是对于心血管类疾病的发现手段，目前来说主要是依靠心电信号。
心电信号是由心脏的电活动而产生并可反映出心脏生理功能变化信息的人体生物电信号。
因此，心电信息连续、准确、实时的采集，可对心血管类疾病的临床诊断提供重要的依据。
目前，心电信号的采集和处理技术仍然是研制多功能心电监护仪的关键技术。
本文在认真分析和调研的基础上，根据未来医疗监护器的发展趋势，将课题研究定位在设计一款便携、实时、准确的心电采集系统的解决方案上。
该方案将可编程逻辑器件（FPGA）和USB2.0技术应用到ECG心电信号采集系统中，它相比旧式的模拟心电监护仪有很多的优点：采用FPGA来代替传统设计上的MCU（微控制单元），不仅降低了开发成本，而且实现了系统的智能化、数字化和微型化；采用USB2.0接口，便于与PC机接口通信，实现了采集系统的便携式高速采集；采用微软基础类库（MFC）设计了客户端应用程序，操作界面更加友好，显示内容更加丰富，与A/D电路和USB接口电路的配合，组成了强大的人机交互系统，更便于心电信号的准确监测。
一种心电信号采集放大电路的简单设计方法
一种心电信号采集放大电路的简单设计方法
心电信号采集放大电路是一种将人体心脏电信号放大的电路，一般采用放大器、滤波器、隔离器等组成。
以下为一种简单的设计方法：
1. 选择放大器芯片
选择一个合适的放大器芯片，一般选用高质量低噪声的运放芯片，如AD620、AD8226等。
这些芯片具有高增益、低噪声等特点，适合于心电信号的放大。
2. 设计放大器电路
使用选择的芯片设计放大器电路，将心电信号输入放大器的非反馈端，输出连接到反馈端。
可以根据需要调整电阻和电容值来获得合适的增益和滤波效果。
一般放大倍数在100-1000之间。
3. 加入滤波器电路
由于心电信号存在很多干扰信号，所以需要加入滤波器来滤除掉干扰信号，使得输出信号更加可靠。
常用的滤波器如低通滤波器、带通滤波器等。
4. 设计隔离器电路
为了避免放大电路与其他电路之间的交叉干扰，需要加入隔离
器电路，将输入和输出信号隔离开。
一般采用光电耦合器或变压器等。
5. 验证电路性能
制作完成后，需要对电路的性能进行验证。
可以使用示波器、信号发生器等测试设备来检测电路的增益、频率响应等性能参数，以确保电路可靠度、准确性和稳定性。
通过以上简单方法，可以设计一款高质量的心电信号采集放大电路。
心电信号采集记录系统的设计
心电信号采集记录系统的设计
张飞;赵于前;王烨;廖云鹏;何刚;何继善
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2005(13)7
【摘要】为了更好地解决心电信号的采集和处理问题,设计了以高性能DSP芯片TMS320C32x为核心心电信号的采集记录系统,对心电信号的放大、滤波部分的硬件设计进行了重点研究并针对实际应用设计了检测电路,以C语言为基础设计了系统软件和针对于心电信号处理的自适应滤波器,实践证明该系统能很好地完成对心电信号的采集、滤波和记录.
【总页数】3页(P726-728)
【作者】张飞;赵于前;王烨;廖云鹏;何刚;何继善
【作者单位】中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083;深圳理邦精密仪器有限公司,广东,深圳,518054;中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,信息物理工程学院,湖南,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】TP274;R541
【相关文献】
1.动态心电监护仪中心电信号采集与无线收发系统的设计 [J], 王伟;李章勇
2.动态心电监护仪中心电信号采集与无线收发系统的设计 [J], 王伟;李章勇
3.飞行员心电和周围温度采集记录系统设计 [J], 曹煜国; 赵利利; 封卫忠
4.地铁列车节点电压信号采集记录系统设计 [J], 朱嘉琪;杨永杰
5.用于远程无线心电监护仪的心电信号采集电路的设计 [J], 张石;王军辉;张帷;董建威
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
智慧医院心电图系统设计方案
智慧医院心电图系统设计方案智慧医院心电图系统设计方案一、需求分析随着医疗技术的发展，现代医院对于心电图系统的需求越来越高。
智慧医院心电图系统的设计需要满足以下需求：1. 心电信号采集：系统能够实时采集病人的心电信号，并将其显示在监护仪上。
2. 心电数据传输：系统能够将心电数据传输到医生的电脑终端，并支持实时监控和存储心电图数据。
3. 心电信号分析：系统能够对心电信号进行分析，自动检测和诊断心脏疾病，提供有效的诊断结果。
4. 快速响应：系统能够在病人出现心脏紧急情况时，提供快速响应和告警功能，以便医生及时处理。
5. 数据共享：系统支持不同医院之间的数据共享，方便医生进行远程查看和诊断。
二、系统设计基于以上需求，我们设计了以下智慧医院心电图系统的方案：1. 硬件设备- 心电信号采集装置：负责采集病人的心电信号，将其转换为数字信号，并发送给监护仪。
- 监护仪：接收并显示心电信号，并将数据传输给服务器。
- 服务器：负责存储心电图数据，并进行分析和诊断。
- 电脑终端：医生通过电脑终端查看心电图数据，进行诊断和记录病人信息。
- 告警系统：监测心电数据，当心脏紧急情况发生时，发送告警信息给医生和护士。
2. 软件系统- 数据传输与存储：设计一个专门的数据库用于存储心电图数据，实现数据的实时传输和存储。
- 心电信号分析：设计算法对心电信号进行分析，检测心脏疾病，并自动诊断病情。
- 医生电脑终端应用：提供一个电脑应用程序，医生可以通过该程序查看和诊断病人的心电图数据，并记录病人信息。
- 远程访问与共享：设计一个远程访问系统，支持医生在其他医院通过网络查看和诊断病人心电图数据。
三、系统实施在系统实施过程中，我们需要考虑以下几个方面：1. 网络架构：建立局域网和互联网，确保心电图数据能够实时传输和存储。
2. 安全性保障：系统在数据传输和存储过程中要保证数据的安全性，防止数据泄露和篡改。
3. 系统集成与测试：各个硬件设备和软件系统的集成与测试，确保系统能够正常运行。
基于深度学习的远程心电监测与分析系统设计与实现
基于深度学习的远程心电监测与分析系统设计与实现远程心电监测与分析系统的设计与实现一直是医疗领域的重要研究方向之一。
深度学习作为一种强大的人工智能技术，在心电信号分析领域也有着广泛的应用。
本文将介绍基于深度学习的远程心电监测与分析系统的设计与实现。
一、系统设计基于深度学习的远程心电监测与分析系统主要由以下几个模块组成：数据采集模块、数据预处理模块、自动心电信号分类模块、远程传输与显示模块。
1. 数据采集模块：该模块通过传感器采集患者的心电信号，并将其转化为数字信号。
传感器可以采用与患者皮肤直接贴合的方式，或者使用无线信号传输技术，实现远程心电信号的采集。
2. 数据预处理模块：采集到的心电信号通常包含大量的噪声和干扰。
为了提高信号的质量和准确性，需要对信号进行预处理。
预处理包括滤波、去噪和特征提取等步骤，以提取有价值的心电特征。
3. 自动心电信号分类模块：深度学习模型是该模块的核心。
通过训练深度学习模型，可以实现对心电信号的自动分类，识别出不同类型的心电异常。
常用的深度学习模型包括卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）和循环神经网络（Recurrent Neural Network，RNN）。
4. 远程传输与显示模块：该模块将处理后的心电信号数据传输到远程服务器进行存储与分析，并在远程平台上显示监测结果。
用户可以通过智能手机、电脑等设备访问远程平台，实现对心电信号的可视化和远程监护。
二、系统实现基于深度学习的远程心电监测与分析系统的实现需要考虑以下关键技术和步骤：1. 数据集准备：构建一个包含多种心电异常类型的大规模心电信号数据集，用于深度学习模型的训练和验证。
数据集的准备关系到模型的性能和泛化能力。
2. 深度学习模型的选择和训练：根据系统需求和数据集特点，选择合适的深度学习模型进行训练。
在训练过程中，需要注意超参数调优、正则化等技术，以提高模型的准确度和鲁棒性。
心电信号采集模块的设计200501
医学仪器与设备课程设计题目：心电信号采集模块的设计院系：电气工程学院专业：生物医学工程姓名：学号：指导老师：戴启军时间：2008年12月29日——2009年1月6日心电信号采集电路的设计一、系统概述心电信号采集模块组成：心电电极；导联线；缓冲放大器；威尔逊电阻网络；差动放大；低通滤波器；高通滤波器；50Hz陷波器；光电隔离器；增益可调电路；调零电路(1)心电电极生物电引导电极实际完成人体和测量系统之间的界面作用。
为了把生物电信号引入信号处理模块中，引导电极必须具备电流的传导能力。
在人体内，电流靠离子导电，而在测试系统内是电子导电。
通过引导电极，把离子电流变为电子电流，所以电极实际上起了一个换能器的作用。
提取心电信号，采用的是皮肤表面电极（体表电极）。
(2)导联线此设计中心电采集模块由4个电极组成导联线，包括三个肢体电极和一个右腿接地（右腿驱动）电极。
电极获取的心电信号仅为毫伏级，所以导联线均用屏蔽线。
导联线的芯线和屏蔽线之间有分布电容存在（约100pF/m），为了减少电磁感应引起的干扰，屏蔽线可直接接地，但这样会降低输入阻抗。
也可以采用屏蔽驱动，这样可减少共模误差和不降低输入阻抗。
(3)缓冲放大器缓冲放大器保证心电放大器的高输入阻抗要求，起到阻抗变换作用。
生物信号源本身是高内阻的微弱信号源，通过电极提取又呈现出不稳定的高内阻源性质。
不稳定性将使放大器电压增益不稳定。
放大器的输入阻抗应至少大于1MΩ。
(4)威尔逊电阻网络威尔逊电阻网络是按照标准十二导联心电图定义组成的电阻网络。
(5)差动放大差动放大是心电前置放大的主要部分，和缓冲放大器一起组成心电图前置放大。
差动放大的作用是将幅度仅为毫伏级的微弱心电信号进行放大。
同时必须有高抗干扰能力，即具有高共模抑制比。
(6)低通滤波器心电信号的高频响应界限为100Hz，由100Hz低通滤波器完成。
(7)高通滤波器心电信号的低频响应界限为0.05Hz，由0.05Hz高通滤波器完成。
病人远程心电监护系统设计与实现
病人远程心电监护系统设计与实现心电监护在医疗领域起着重要的作用，能够实时检测病人的心电信号，帮助医务人员及时发现和处理心律失常等疾病。
然而，传统的心电监护方式受限于时间和空间，且需要专业人员在现场进行监护。
为了解决这一问题，病人远程心电监护系统被引入，该系统设计旨在通过互联网实现医生对病人心电信号的远程监护，为医务人员提供更便利的工具和病人更舒适的体验。
本文将针对病人远程心电监护系统的设计与实现进行详细探讨，包括系统架构、关键功能以及实施所需技术等方面。
一、系统架构病人远程心电监护系统的架构主要由三个关键部分构成：心电监测设备、数据传输网路和数据接收端，如下图所示：1. 心电监测设备：病人佩戴的心电传感器将心电信号转换为数字信号，并通过蓝牙或其他无线通信技术传输到数据传输网路。
2. 数据传输网路：采用互联网作为数据传输的通道，确保医生可以随时随地实时接收心电信号。
该网路应具备稳定、快速、安全的特性，以保护病人的隐私。
3. 数据接收端：医生通过电脑、平板或智能手机等设备接收并显示心电信号。
该设备上运行着专门的心电监护软件，能够实时解析、展示心电波形图和相关数据，并提供有关病人的详细信息。
二、关键功能病人远程心电监护系统具有以下几项关键功能，以满足临床医生和病人的需求：1. 实时监测：系统能够实时地采集和传输心电信号，医生能够随时随地对病人心电状态进行监测和评估，并及时采取必要的措施。
2. 报警机制：系统具备心电异常报警功能，能够检测出心律失常、心脏骤停等紧急状况，并及时向医生发送报警信息，以便医生能够快速作出反应。
3. 数据记录与分析：系统将心电信号记录在数据库中，医生可以回溯病人的历史心电数据，进行长期分析和比较。
同时，系统还提供数据分析算法，用于辅助医生进行心电信号的解读和诊断。
4. 远程诊断：医生通过数据接收端对病人的心电信号进行解读和诊断，并可以远程为病人开具处方、调整治疗方案等。
这样可以减少医生和病人之间的距离，提高诊疗效果。
心电信号检出的电路设计和制作 电路图
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 心电信号检出的电路设计和制作+电路图心脏病是威胁人类健康的主要疾病之一，而心电图是其诊断的重要依据。
为了可以实现长期、日常心电图监测，本文设计了一种简单，安全，高效的使用干式电极的非接触式心电检测系统。
这个系统不需要电极与人体肌肤的直接接触，就可以准确检测出人体的心电信号。
该系统由干式电极、心电信号采集单元、心电信号处理单元等几部分组成。
摘要先介绍了基础的心电信号知识，再介绍了一种新式的干式电极并阐述了心电信号检测电路的设计，提供了心电信号采集电路具体的设计方法与实现电路。
该心电检测电路包括心电前置放大器、低通滤波器、高通滤波器、50Hz陷波电路，主放大器，并有效地抑制了各种干扰。
11564关键词心电信号非接触式干式电极1 / 20关键词圆极化天线单馈增益轴比带宽介质厚度毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleCircuit Design and Realizing for ECG DetectionAbstractHeart disease is one of the major diseases that threaten human health, while the ECG is an important basis for its diagnosis. In order to achieve long-term, daily ECG monitoring, we designed a simple, safe and efficient non-contact ECG detection system with the use of the insulated electrode. This system does not require electrodes and human skin in direct contact and it can accurately detect the body of the ECG signal. The system is composed of several parts, such as the insulated electrodes, the ECG signal acquisition unit and ECG signal processing unit.This study introduces ECG basic knowledge and a new---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------kind of insulated electrodes and then described the design of the ECG signal detection circuit, the ECG signal acquisition circuit design and circuit implementation. The ECG detection circuits including the ECG preamplifier, low pass filter, high pass filter, 50Hz notch circuit, main amplifier, and effectively suppress various kinds of interference.4.1.2仪用放大电路实现374.2低通滤波器电路实现394.3高通滤波器电路实现414.450Hz陷波电路实现424.5主放大电路实现444.6总心电检测电路实现463 / 20结论47致谢47参考文献491.绪论随着我国人口老龄化的加剧，心脏疾病的患病率也越来越高。
阐述心电信号采集和设计的思路及步骤。
心电信号采集和设计的思路及步骤随着科技的不断发展，心电信号的采集和设计已经成为医疗领域的重要技术之一。
心电信号的采集和设计涉及到多个学科领域，需要综合运用工程学、医学、生物学等知识。
在进行心电信号的采集和设计时，需要根据一定的思路和步骤进行，才能够确保设计的准确性和可靠性。
一、心电信号采集的思路及步骤1. 确定采集的对象和目的心电信号的采集对象可以是人体或动物，而其目的主要是用于疾病诊断、健康监测等方面。
在确定采集的对象和目的后，可以根据实际需求选择合适的采集设备和方法。
2. 选择合适的心电信号采集设备心电信号的采集设备通常包括心电图仪、心电记录仪等，而其选择需要考虑到采集的对象、采集的环境等因素。
还需要考虑设备的性能、精度、稳定性等方面。
3. 设计心电信号采集系统在选择好采集设备后，需要设计心电信号的采集系统。
这其中需要考虑到采集通道的数量、采集频率、滤波器的设计等方面。
还需要考虑到信号放大、模数转换等环节的设计。
4. 进行心电信号的采集在心电信号的采集过程中，需要考虑到采集的时间、采集的位置、采集的姿势等因素，以保证采集的准确性和有效性。
5. 数据处理和分析采集到心电信号后，需要对数据进行处理和分析，以求得有意义的结果。
这其中需要考虑到滤波、特征提取、模式识别等方面。
还需要考虑到数据的存储、传输等问题。
二、心电信号设计的思路及步骤1. 确定设计的目的和需求在进行心电信号的设计时，需要明确设计的目的和需求，例如设计一种用于心电信号采集的电路、设计一种用于心电信号处理的算法等。
2. 进行相关知识的学习和调研在确定设计的目的和需求后，需要进行相关知识的学习和调研。
这其中包括心电信号的特性、传感器的原理、信号处理的方法等方面。
3. 进行方案设计在进行心电信号的设计时，需要根据相关知识进行方案设计。
这包括硬件设计、算法设计等方面。
在进行方案设计时需要考虑到设计的准确性、稳定性等因素。
4. 进行模拟仿真和实验验证在设计完成后，需要进行模拟仿真和实验验证。
一种心电信号采集放大电路的简单设计方法.
1 人体心电信号的特点心电信号属生物医学信号，具有如下特点：(1)信号具有近场检测的特点，离开人体表微小的距离，就基本上检测不到信号；(2)心电信号通常比较微弱，至多为mV量级；(3)属低频信号，且能量主要在几百赫兹以下；(4)干扰特别强。
干扰既来自生物体内，如肌电干扰、呼吸干扰等；也来自生物体外，如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其他外来串扰等；(5)干扰信号与心电信号本身频带重叠(如工频干扰等)。
2 采集电路的设计要求针对心电信号的上述特点，对采集电路系统的设计分析如下：(1)信号放大是必备环节，而且应将信号提升至A／D输人口的幅度要求，即至少为“V”的量级；(2)应尽量削弱工频干扰的影响；(3)应考虑因呼吸等引起的基线漂移问题；(4)信号频率不高，通频带通常是满足要求的，但应考虑输入阻抗、线性、低噪声等因素。
3 采集电路设计分析过程3．1 前级放大电路设计由于人体心电信号的特点，加上背景噪声较强，采集信号时电极与皮肤间的阻抗大且变化范围也较大，这就对前级(第一级)放大电路提出了较高的要求，即要求前级放大电路应满足以下要求：高输入阻抗；高共模抑制比；低噪声、低漂移、非线性度小；合适的频带和动态范围。
为此，选用Analog公司的仪用放大器AD620作为前级放大(预放)。
AD620的核心是三运放电路(相当于集成了三个OP07运放)，其内部结构如图1所示。
该放大器有较高的共模抑制比(CMRR)，温度稳定性好，放大频带宽，噪声系数小且具有调节方便的特点，是生物医学信号放大的理想选择。
根据小信号放大器的设计原则，前级的增益不能设置太高，因为前级增益过高将不利于后续电路对噪声的处理。
根据上面的分析，前级放大电路按图2设计，并先运用Multisim 2001仿真。
仿真过程采用O．5 MV，1．2 Hz的差分信号源为模拟心电输入来模拟电路的放大过程，结果满足要求。
3．2 次级放大电路(信号放大)第二级放大电路主要以提高增益为目的，选用普通的AD OP07即可满足要求。
基于FPGA的心电信号采集系统设计
一
、
引 言
拟 放 大 电 路 进 行 模 拟 信 号 处 理 ， 掉 心 电 信 号 中 的各 种 干 扰 滤 成 份 ， 后 ， 送 到采 集 保 持 电路 进 行 采 集 保 持 ， 后 ， 被 送 然 被 最 才 到 Ａ Ｃ ８ ９ 换 器 进 行 模 ／ 转换 。采 样 的 整个 过 程 都 是 由 Ｄ ００ 转 数 Ｆ Ｇ 芯 片来 控 制实 现 的 。 ＰＡ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｅ ｉ ｆ ｇ ＥＣＧ ｉ ａ ａ ｌ ｇ ｓ ｓ ｍ ｓ ｄ ｏ ＰＧＡ ｄ ｔ ｅ ｓ ｕ ｃ ｒ ｏ ｓｇ ｌ ｍｐ ｉ ｙ ｔ ｂａｅ ｎ Ｆ ｎ ｓ ｎ ｅ ｎ ａ ｈ ｏ ｒ ｅ Ｖｅ ｉ ｇ ＨＤＬ ｃ ｄ ｆＡＤＣ０ ０ ａ ｐ ｎ ｏ ｔｏ ｌｒｉ ｔ ｅ ｓ ｓ ｌ ｏ ｅｏ ８ ９ ｓｍ ｌ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ — ｉ ｅ ｎ ｙ
ｔ ｍ ｓｉ ｔｏ ｕ ｅ ．Ｔｈ ｙ ｔｍ ａ ｏ ｒ ｃ ｃ ａｕ ｔ ｓｌ ｗｅ ｏ ｔｏ ｏ ｔ ｏ ｎ ｉ ｈ ｒｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｅ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｅ ｓ ｓｅ ｈ ｓｓ ｍｅ ｐ ａ ｔ ａ ｖ ｅ ｗｉ ｉ ｏ ｒｃ ｓ ｆｃ ｎ ｒ ｌａ ｄ ｈ ｇ ｅ ｅ ａ ｉ ｔ ． ｉ ｌ ｌ ｈ ｔ ｉ ｉ Ｋｅ ｙｗｏ ｄ：Ｆ ｒ ＰＧＡ； ＥＣＧ ａａ ｓｍｐ ｎ ； ｒｌ ｇ ＨＤＬ ｄ ｔ ａ ｌ ｇ Ｖｅ ｉ ｉ ｏ
（ ｐ． ｆ ｈ ｓｓａｄＩｆｒ ｔ ｎＴ ｃｎ ｌｇ ， ｎ ｉｇＴｅｃ ｅｓ Ｕｇ， ｏ ｇｈ ｕ Ｇｕｎ ｘ ３ ４ ０ Ｃ ｉａ Ｄｅ ｔｏ ｙｉ ｎ ｏｍａｉ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｎａ ｎｎ ａｈｒ Ｃｏｅ ｅ Ｌ ｎ ｚｏ ， ａｇ ｉ ２ ２ ， ｈｎ） Ｐ ｃ ｎ ｏ ５
心电信号采集电路的设计
信 号的干扰 以及工频干扰 ，可 以采集到较好 的心电信 号。 【 关键 词】心电信号；右腿驱动 电路 ；滤波 电路 ；放 ｃ ｔｆ ｌ ｃ ｒ ａ ｄ ｏ‘ｓｇｎａ ｓｇｎ ｏ ｈｅ ｄｅ ｅ ｔｏｎ ｃ ｒ ｕｉ ｏｒ ｅ ｅ ｔ ｏｃ ｒ ｉ ・ ｉ － 。 ｌ
． ｋＱ ２ Ｃ ］ ０ ０构 成右 腿驱 动 电路 ，右 腿驱 动 电路可 以 Ｐ７ １６ ５ 高通 滤波 电路 ． 心 脏 疾 病 是 威 胁 人 类 生 命 的主 要 疾 病 将 人体 共模 信 号倒相 放 大后 作用 于右 腿 ，在 之 一 。 对 心 电信 号 进 行 监 护 可 以为 心 脏 病 不 损 失心 电信 号 的频 率 成分 的情 况 下 降低 共 采 用 高 通 滤 波 电路 滤 除直 流 分 量 等 低 患 者 的 诊 断 提 供 重 要 的 参 考 依 据 。心 电信 模 信 号的干 扰 …。 频 干扰 信 号 。 电路 图如 图４ 示 。 电容 Ｃ和 所 ， ， 号 数据 的 采 集 和 处 理 是 心 电监 护 的核 心部 仪器 运 放Ａ ６ ０ 成前 置放 大 电路 ，它 ｃ取相 同 的值Ｃ 电阻Ｒ 和 Ｒ 取 相 同的值 Ｒ Ｄ２构 分 ，采集 到形 态 良好 的心 电信 号 ，对于 后续 的增 益主 要 由管 脚 １ 和管 脚８ 间 的 电阻Ｒ确 该滤 波 电路 的截止 频率 为 ： 之
心电信号的采集和便携式心电图机的设计
心电信号的采集和便携式心电图机的设计1. 本文概述心电图（ECG）作为一种监测心脏活动的重要工具，对于诊断心脏疾病具有至关重要的作用。
随着医疗技术的进步和人们对健康管理的日益重视，心电信号的准确采集和便携式心电图机的设计成为了当前研究的热点。
本文旨在探讨心电信号的采集原理、技术挑战以及便携式心电图机的设计要点，以期为相关领域的研究者和工程师提供有价值的参考。
本文将详细阐述心电信号的生理基础，包括心脏的生物电现象、心电信号的生成机制及其在临床诊断中的应用。
这部分内容将为读者提供心电信号采集的必要背景知识。
本文将深入分析心电信号的采集技术。
这包括传统的电极式采集方法、无创光学成像技术、以及新兴的无线传感技术。
每种技术都有其独特的优势和局限性，本文将对这些技术进行全面的比较和讨论。
接着，本文将聚焦于便携式心电图机的设计。
这部分将涵盖硬件设计、软件算法、数据传输和存储、用户界面等多个方面。
特别地，本文将重点关注如何优化设计以实现高准确度、低能耗和良好的用户体验。
本文将探讨便携式心电图机在临床应用中的挑战和未来发展趋势。
这包括如何提高设备在复杂环境下的稳定性、如何实现数据的远程监控和分析，以及如何整合人工智能技术以提升诊断的准确性和效率。
总体而言，本文将系统性地介绍心电信号的采集原理、技术挑战以及便携式心电图机的设计要点，旨在为心电信号采集和心电图机设计领域的研究和实践提供全面的指导和参考。
2. 心电信号基础心电信号（Electrocardiogram, ECG）是心脏电生理活动的一种表现，它反映了心脏在收缩和舒张过程中的电变化。
心电信号的采集和分析对于心脏疾病的诊断、治疗和预防具有重要意义。
本节将介绍心电信号的基本知识，包括其产生机制、波形特征以及生理意义。
心电信号的产生源于心脏的生物电活动。
心脏由心房和心室组成，其收缩和舒张是由心脏的起搏系统（主要包括窦房结、房室结、希氏束和浦肯野纤维）控制的心肌细胞电活动引起的。
基于LabVIEW的心电信号采集系统的设计与实现
１所 示
化 ， 临床 健 康 观 察 和 疾 病 诊 断 中 发 挥 着 十 分 重 在 要 的 作 用 。 随 着 现 代 科 技 的 进 步 ， 用 计 算 机 为 采 主 设 备 的 信 号 检 测 系 统 来 获 取 心 电信 息 ， 助 医 协
的心 电信 号采 集 系统 ， 细论 述 了软硬 件 的设 计方案 。该 系统具 有 即插 即用功 能 ， 详 能够 实现心 电信
号与 Ｐ Ｃ机 数 据通 信 与传 输 ， 实验 结果验 证 了该 系统 的有 效性 和 可行 性 。
关 键词 ：ａＶ Ｅ ；Ｔ ｅａ１ 片机 ； 电信 号 ； Ｌｂ ＩＷ Ａ ｍ ｇ ６单 心 采集 系统
一
１ 系统 设 计 概 述
心 电信 号 属 于低 频 微 弱 的生 理 信 号 ， ｒ实现 为
，
它 能反 映 人 体 心 脏 和 血 液 循 环 系 统 的 生 理 变
系统 要求 ， 先将 心 电信 号通 过 信 号 调 理 电路 放 大 首 到合 适 的幅度 ； 后 由单 片机 进行 心 电信 号 的 Ａ Ｄ 然 ／ 转换 和数 据传 输 。整个 系统 硬件 电路 主要 由信 号调 理 电路 、Ｔ ｅａ６单 片机 控制 电路 和 Ｒ ２２转 Ｕ Ｂ Ａ ｍ ｇ１ Ｓ３ Ｓ
人体心 电信 号 的采 集 ， 而且 还可 以将心 电信 号通 过 Ｕ Ｂ接 口方便地传人 Ｐ Ｓ ｃ机 ， 以便于后续的数据
处 理 和分 析 。
生 诊 病 已成 为 发 展 趋 势 。 因 此 ， 要 一 种 能 与 Ｐ 需 Ｃ
机 进 行 数据 通 信 的 心 电 检 测 系 统 。该 文 设 计 核 心 ， 用 Ｕ Ｂ总线 接 Ｎ Ｔ ｇ１ 采 Ｓ 技 术 的心 电信 号 采 集 系 统 ， 系 统 不 仅 能 实 现 对 该
心电信号采集与分析软件系统的设计与实现的开题报告
心电信号采集与分析软件系统的设计与实现的开题报告1.课题背景心电信号采集与分析软件系统是一种用于获取和处理心电信号的计算机程序。
随着医疗技术的不断发展，心电图已经成为了临床诊断和心血管疾病监测的重要手段。
而心电信号采集与分析软件系统可以帮助医护人员轻松地获取和处理心电图，提高了医疗工作的效率和准确度。
2.研究目的本课题的主要目的是设计和实现一种高效、稳定、易用的心电信号采集与分析软件系统。
具体包括以下研究内容：1）研究心电信号的采集方法和技术，为软件系统的设计提供技术支持；2）设计一个用户友好的软件界面，使医护人员操作简单方便；3）分析、处理心电信号，并提供相关分析报告，帮助临床医生更准确地诊断心血管疾病。
3.研究内容本课题的研究内容主要包括以下方面：1）心电信号采集硬件的选择和配置；2）设计一个用户友好的软件界面，包括数据输入输出、数据分析和报告生成等功能；3）分析和处理心电信号，包括基线漂移、慢波去除、滤波、幅值、节律分析等；4）编写相关算法，实现心电信号的自动分析和诊断；5）测试和评估软件系统的性能和准确度。
4.研究方法本课题的研究方法主要包括以下几个方面：1）文献研究法：研究心电信号采集与分析的相关文献，了解相关技术和市场情况，为软件系统的设计提供理论依据和市场调查资料。
2）实验法：使用相关软硬件进行实验，记录心电信号，并对心电信号进行处理和分析，以验证软件系统的性能和准确度。
3）软件开发法：借助C++、Matlab等编程语言，实现心电信号分析算法和软件系统的设计和开发。
4）案例分析法：分析一些典型的心血管疾病病例，对心电图进行分析和诊断，验证软件系统在临床应用中的准确度和实用性。
5.计划进度本课题的研究计划总时长为半年，具体进度计划如下：第1个月：文献研究和准备实验设备；第2-3个月：心电信号采集、处理和分析算法的设计和编程；第4-5个月：心电信号分析和软件系统开发；第6个月：测试和评估软件系统。
心电采集电路的设计与实现论文
编号：审定成绩：重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：心电采集电路的设计与实现学院名称：生物信息学院****：**专业：生物医学工程班级：0611003学号：****：***答辩组负责人：王伟填表时间：2014 年 5 月重庆邮电大学教务处摘要随着社会进步，科技发展，人们所受到的心血管疾病的威胁不但没有下降反而有所增加，比如白领猝死等问题。
因此，有必要也有需要设计一款心电采集设备，时时监测个体的心脏工作状态，预防心脏疾病的发生。
心电信号(简称ECG)一般受到基线漂移、工频噪声及肌电噪声的干扰。
由于ECG信号是强噪声下的低频微弱信号，因此在提取ECG信号时必须进行滤波及放大处理。
本课题设计了一款ECG信号采集电路，实现对ECG信号的提取。
主要工作如下：①查阅相关文献,全面分析了解ECG信号特征，为论文工作的展开做准备。
②结合ECG信号的特点，提出ECG信号采集电路总体设计方案。
③设计硬件电路。
分为电源模块、放大模块和滤波模块.其中滤波模块包括80Hz低通滤波、0.5Hz高通滤波及工频陷波器。
④使用Multisim10.0仿真放大与滤波电路，进行调试。
⑤用面包板搭建各电路模块并分别调试，然后总体调试。
测试通过后用万用板焊接，最终保证电路能够正常工作。
⑥绘制PCB板，焊接电路及调试电路，保证电路稳定工作。
本课题设计的ECG采集电路能够提取到稳定的ECG信号，虽然仍受到部分噪声干扰，但是总体来说所得到的ECG信号还是比较清晰稳定的，可以运用于以后扩展功能，如特征值提取及预防猝死等应用。
【关键词】心电信号低频信号噪声干扰硬件电路ABSTRACTWith social progress and technological development, people are subjected to the threat of cardiovascular disease has not decreased but increased.，such as white-collars suddenly catch the death. Therefore, it is necessary that we should design an ECG acquisition system to constantly monitor the status of individual cardiac work and prevention of heart disease.ECG signals (abbreviated ECG) are generally disturbed by baseline drift, industrial-frequency noise and interference EMG frequency noise. Since the ECG signal is weak low-frequency signal, so when extracting the ECG signal, filtering and amplificatory process must be carried out. This paper designed an ECG signal acquisition circuit to extract the ECG signals. The main works are listed as follows:①Searching relevant literatures prepares and comprehensively analyzing the ECG signal characteristics are done for the launch of the paper work.②Combining with the characteristics of ECG signal, the design of ECG signal acquisition circuit program was proposed.③Hardware was designed. It included the power module, amplifier module and filter module. Filter module includes 80Hz low-pass filtering and 0.5Hz high-pass filtering.④The amplification and filtering circuit were simulated with Multisim10.0, then debugged.⑤Every circuit module was set up with breadboard, debugged. Then all modules were debugged. After the test, universal plates were welded to ultimately ensure that the circuit works properly.⑥PCB board was drawn; Circuits were soldered and debugged to ensure circuit stability.The designed ECG acquisition circuit of this passage can extract a stable ECG signal,. Though there still are many noises, overall, the obtained ECG signal is quite clear and stable, applied to future expansion capabilities, such as extracting eigenvalues, preventing suddenly death and other applications.【Key words】ECG Low- frequency signal Noise jamming Hardware circuit目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录............................................................................................................................ I II 第一章绪论 (1)第一节课题研究的背景 (1)第二节研究动态 (2)第三节研究意义及应用前景 (2)第四节本章小结 (3)第二章心电信号相关理论 (4)第一节ECG信号分析 (4)一、ECG信号的形成生理机理 (4)二、ECG信号的特点 (5)三、信号特征分析 (5)第二节ECG信号所包含噪声分类及处理方法 (7)第三节本章小结 (9)第三章心电采集硬件电路设计 (10)第一节心电采集模块的总体硬件设计 (10)一、系统硬件电路设计原则 (10)二、系统建模 (11)三、系统前置放大电路的设计要求 (12)四、系统滤波器的设计讨论 (13)第二节ECG采集硬件电路具体设计 (15)一、ECG信号的拾取 (15)二、ECG采集信号放大电路的设计 (15)1、前置放大电路设计 (16)2、二级放大电路设计 (18)三、ECG采集滤波电路设计 (19)1、滤波器元器件选择标准 (19)2、50Hz陷波器电路设计 (19)3、0.05Hz到100Hz带通滤波器电路设计 (21)四、电源单元 (26)第三节ECG采集电路的焊接及PCB板的绘制 (26)一、焊接电路板 (26)二、绘制PCB板 (27)第四节本章小结 (28)第四章ECG采集电路的优化与测试 (29)第一节ECG采集电路的优化 (29)一、滤波电路的优化 (29)二、ECG信号采集电路其他性能优化 (32)第二节测试结果 (33)第三节本章小结 (35)第五章总结与展望 (36)第一节论文工作总结 (36)第二节展望 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)一、英文原文........................................................................ 错误!未定义书签。
基于无线网络的心电信号系统采集电路的设计
电 干 扰 。 由肌 肉兴 奋 和 收缩 所 致 ， 频 率 范 围 在 ５Ｈｚ２ｋ ｚ 是 其 ￣ Ｈ 之间 ； 次是工频干扰 ， 固定频率［ ５ ｚ 再 其 ４ ０Ｈ 。另 外 ， 电信 １ 是 心 号 具 有 近 场 检 测 的特 点 ， 开 人 体 微 小 的 距 离 ， 基 本 上 检 离 就 测 不 到 信 号 。 针 对 以 上 心 电信 号 的 特 点 ， 理 电路 的 示 意 图 调
采集系统的研究与设计有重大而深远的意义 。
１ 系统 设 计 概 述
基 于 无 线 网 络 的 心 电 监 护 系 统 示 意 图 如 图 １所 示 。它 主 收 稿 日期 ：０ １ ０ — ３ ２ １－ ９ ２ 稿 件 编 号 ：０ １９ １ ２ １０ １４
图 １ 系 统示 意 图
Ｆ ｇ Ｓ ｓｅ ｄ ａｒｍ ｉ ．１ ｙｔｍ ｉｇａ
殊 行 业 工 作 人 员 ， 如 运 动 员 、 井 下 的工 人 等 ， 例 矿 目的 是 粗 略
检 查 出被 检 测 人 员 的 身体 状 况 是 否 出现 异 常 ， 只有 检 测 出 异
常 才 能 进 一 步 了 解 具 体 情 况 。 因此 ， 功 耗 的无 线 心 电 信 号 低
由 人 体 呼 吸 和 心 肌 兴 奋 所 引 起 的 ， 率 低 于 １Ｈｚ其 次 是 肌 频 ；
辅 助 运 算 放 大 器 生 成 的 共 模 电 压 使 共 模 信 号 反相 ， 限 流 电 经
阻 回 送 至 人 体 来 抑 制 ５ ｚ 频 干 扰 。反 相 共 模 信 号 通 过 右 ０Ｈ 工 腿 驱 动 电极 回送 至 人 体 ， 对 ５ ｚ工 频 干 扰 而 言 是 一 种 深 这 ０Ｈ
如 图 ３所 示 。
基于LabVIEW的心电信号采集系统设计
Ｖ Ｘ Ｉ 、 Ｒ Ｓ 一 ２ ３ ２ 、 Ｒ Ｓ 一 ４ ８ ５ 、 Ｕ Ｓ Ｂ等协议 的硬件及数据
采 集 卡 通 讯 的 全 部 功 能 。它 还 内置 了 便 于 应 用 的 图形化 语 言编 程 方 式 ， 面 向测 试 工 程 师而 非 专 业
序冗 余 。Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｃ＋ ＋支 持 ４种 Ｄ Ｌ Ｌ编写 机 制—— 标 准静 态 链 接 ＭＦ Ｃ Ｄ Ｌ Ｌ（ Ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｌ ｉ ｎ ｋ ｅ ｄ ｔ ｏ
系统 的数 字化 测量 测 试 仪 器 ， 伴 随着 计算 机 技 术 和 测量 测试 技术 的迅 猛 发展 ， 虚拟 仪 器 逐 渐 成 为 当今
仪器发展的最新趋势。早在上世纪 ７ ０ 年代 ， 美 国的 Ｎ Ｉ （ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ） 公司便率先提 出了虚拟仪
义 的系统 功能 ， 友好 的用 户使 用界 面 ， 方便 的操作 特 性， 低 廉 的维护 成本 ， 以及简 约的 升级步 骤等 一 系列 功 能 。同时 ， 由于减 少 了对额 外硬 件 的使用 ， 软 件便 成 为虚 拟仪器 的关 键 要 素 ， 但 另一 方 面 虚 拟 仪 器可 与计 算 机技术 同步 发展 ， 使技 术更 新周 期缩 短 ， 降低 开 发成本 及销 售 价 格 ， 有 效 控 制仪 器 测 量 误 差成 为
器 的概念 ， 同时提 出 “ 软件 即是 仪器 ” 的理 念 。 虚拟
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ８— ２ ０
械和学 术研 究 ， 业 界 视之 为 一 个 标 准 的数 据 采 集 和
仪器控制软件 ， 是 目前国际上应用最广泛 的虚拟仪
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微弱信号检测课题报告心电信号采集—噪声分析及抑制指导老师：宋俊磊院系：机电学院测控系班级：学号：姓名：【目录】【摘要】 (4)第一章 (5)1.1人体生物信息的基本特点[1} (5)1.2 体表心电图及心电信号的特征分析[4] (6)1.3心电信号的噪声来源[7] (8)1.4 心电电极和导联体系分析 (10)1.4.1系统电极选择[8] (10)第二章硬件电路设计 (10)2.1 心电信号采集电路的设计要求 (10)2.2 心电采集电路总体框架 (11)2.3采集电路模块 (13)2.4 AD620引入的误差 (14)2.4.1 电子元件内部噪声 (14)2.4.2 集成运放的噪声模型： (16)2.4.3 AD620的噪声计算 (17)2.4.4 前置放大电路改进措施 (18)2.5 滤波电路设计 (22)2.6电平抬升电路[14] (24)2.7心电信号的50Hz带阻滤波器（50Hz陷波）设计[15] (25)结论 (26)附录：参考文献 (28)【摘要】心脏是人体循环系统的核心，心脏的活动是由生物电信号引发的机械收缩。
在人体这个三维空间导体当中，这种生物电信号可以波及人体各个部分，在人体体表产生规律性的电位变化。
在人体体表的一定位置安放电极，按时间顺序放大并记录这种电信号，可以得到连续有序的曲线，这就是心电图。
针对心电信号的特点进行心电信号的采集、数据转换模块的设计与开发。
设计一种用于心电信号采集的电路，然后进行A/D转换，使得心电信号的频率达到采样要求。
人体的心电信号是一种低频率的微弱信号，由于心电信号直接取自人体，所以在心电采集的过程中不可避免会混入各种干扰信号。
为获得含有较小噪声的心电信号，需要对采集到的心电信号做降噪处理。
运用一个心电信号检测放大电路，充分考虑了人体心电信号的特点，采用前置差动放大+带通滤波器+50Hz陷波器(带阻滤波器)组成的模式，对心电信号进行测量。
关键词：心电信号采集，降噪，A/D转换放大，噪声分析第一章1．1人体生物信息的基本特点[1}人体的生物信号测量的条件是很复杂的。
在测量某～种生理参数的同时，存在着其它生理信号的噪声背景；此外，生物信号对来自测量系统(包括人体)之外的干扰十分敏感，这是因为：(1)被测生物医学信号的提取信号微弱：如心电信号幅度一般在10u V～4mV：要求测试系统具有较高的灵敏度。
而灵敏度越高，对干扰也就越敏感，即极易把干扰信弓引入测试系统；(2)频率低：一般在0.05Hz～200Hz，频带范围不宽；工频50Hz干扰和人体其它信号几乎落在所有生物电信号的频带范围内，而50Hz干扰又是普遍存在的；(3)生命体为发出不稳定自然信号的信号源：人体内阻、检测电极与皮肤的接触电阻等为信号源内阻，其阻值较大，一般为几十千欧；(4)人体相当于一个导体，将接受空间电磁场的各种干扰信号；除了外界环境对被测信号的干扰之外，微弱信号还常常被深埋在测试系统内部的噪声中。
抗干扰和低噪声，构成生物信号测量的两个基本条件。
本文的目的是在分析的基础上，得到生物信号测量系统的强抗干扰能力和低噪声电子设计方法，我们把抗干扰和低噪声作为人体测量盼基本条件，不只是由于人体电子测量是处于强电磁场环境中，成为无法回避的客观事实；而且还由于抗干扰和低噪声本来就是电子设计开始时必须予以考虑的环节。
总之，人体生物医学信号的提取和处理，是自然科学领域中难度最大的。
生物电信号，如心电、脑电，通过电极用一定导联方式提取出来；非电量参数，如心音、脉搏、体温、呼吸等，通过各种传感器，换能器变换成电信号后被提取。
常见的有脉波换能器，心音换能器，绑带式流量换能器，张力换能器。
对于能够通过电极提取的体表生物电信号，其测量仪器的电路结构基本相同，不同的只是因信号的频率和幅度不同，对电路的性能要求不同。
常见的生物电信号有心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、视网膜电和眼电等。
前便携式心电图仪的设计主要向智能化、系统化和集成化方向发展。
目前市面上常见的便携式心电仪多数是采用了前后端的实现方式，前端是以单片机为核心的心电信号采集系统，后端多数采用的是处理性能较高的嵌入式微处理器。
这种处理器性能强大，它使得心电仪在心电数据采集、处理、存储和显示等功能的基础上，还能够实现对心电数据的分析[3]。
1.2 体表心电图及心电信号的特征分析[4]心电是心脏的无数心肌细胞电活动的综合反映，心电的产生与心肌细胞的除极和复极过程密不可分。
心肌细胞在静息状态下，细胞膜外带有正电荷，细胞膜内带有同等数量的负电荷，此种分布状态称为极化状态，这种静息状态下细胞内外的电位差称为静息电位，其值保持相对的恒定。
当心肌细胞一端的细胞膜受到一定程度的刺激(或阈刺激)时，对钾、钠、氯、钙等离子的通透性发生改变，引起膜内外的阴阳离子产生流动，使心肌细胞除极化和复极化，并在此过程中与尚处于静止状态的邻近细胞膜构成一对电偶，此变化过程可用置于体表的一定检测出来。
由心脏内部产生的一系列非常协调的电刺激脉冲，分别使心房、心室的肌肉细胞兴奋，使之有节律地舒张和收缩，从而实现“血液泵”的功能，维持人体循环系统的正常运转。
心电信号从宏观上记录心脏细胞的除极和复极过程，在一定程度上客观反映了心脏各部位的生理状况，因而在临床医学中有重要意义。
每一个心脏细胞的除极和复极过程可以等效于一个电偶极子的活动。
为了研究方便和简化分析，可以把人体看作是一个容积导体，心脏细胞的电偶极子在该容积导体的空间中形成一定方向和大小的电场，所有偶极子电场向量相加，形成综合向量，即心电向量。
当它作用于人体的容积导体时。
在体表不同部位则形成电位差，通常从体表检测到的心电信号就是这种电位差信号。
当检测电极安放位置不同时，得到的心电信号波形也不同，于是产生了临床上不同的导联接法，同时也考虑有可能用体表心电电位分布图反推心脏外膜电位即心电逆问题的求解。
[5]心电信号的电特性分析[6]按照美国心电学会确定的标准，正常心电信号的幅值范围在10μV-4mv之间，典型值为1mV。
频率范围在O.05-100Hz以内，而90％的ECG频谱能量集中O.25-35Hz之间，心电信号频率较低，大量的是直流成分，去掉直流，它的主要频率范围是O.05-100Hz，大部分能量集中在O.05-40Hz[12]。
心搏的节律性和随机性决定了心电信号的准周期和随机时变特性。
从医学理论和实践可以理解，心电信号受人体生理状态和测量过程等多种因素的影响而呈现复杂的形态；同时，个体的差异也使心电信号千差万别。
阐述心电信号特征的相关文章和书籍很多，本人在认真阅读和分析的基础上，得出心电信号特征主要体现在以下四个方面：(1)微弱性：从人体体表获取的心电信号一般只有10μV-4mV，典型值为1mV。
(2)不稳定性：人体信号处于不停的动态变化当中。
(3)低频特性：人体心电信号的频率多集中在O.05-100Hz之间。
(4)随机性：人体心电信号反映了人体的生理机能，是人体信号系统的一部分，由于人体的不均匀性，且容易接收外来信号的影响，信号容易随着外界干扰的变换而变化，具有一定的随机性。
1.3心电信号的噪声来源[7]人体心电信号是一种弱电信号，信噪比低。
一般正常的心电信号频率范围为0.05-100 Hz，而90％的心电信号(ECG)频谱能量集中在0.25-35 Hz之间[13]。
采集一种电信号时，会受到各种噪声的干扰，噪声来源通常有下面几种：(1)工频干扰50 Hz工频干扰是由人体的分布电容所引起，工频干扰的模型由50 Hz的正弦信号及其谐波组成。
幅值通常与ECG峰峰值相当或更强。
(2)电极接触噪声电极接触噪声是瞬时干扰，来源于电极与肌肤的不良接触，即病人与检侧系统的连接不好。
其连接不好可能是瞬时的，如病人的运动和振动导致松动；也可能是检测系统不断的开关、放大器输入端连接不好等。
电极接触噪声可抽象为快速、随机变化的阶跃信号，它按指数形式衰减到基线值，包含工频成分。
这种瞬态过渡过程可发生一次或多次、其特征值包括初始瞬态的幅值和工频成分的幅值、衰减的时间常数；其持续时间一般的1s左右，幅值可达记录仪的最大值。
(3)人为运动人为运动是瞬时的(但非阶跃)基线改变，由电极移动中电极与皮肤阻抗改变所引起。
人为运动由病人的运动和振动所引起，造成的基线干扰形状可认为类似周期正弦信号，其峰值幅度和持续时间是变化的，幅值通常为几十毫伏。
(4)肌电干扰(EMG) 肌电干扰来自于人体的肌肉颤动，肌肉运动产生毫伏级电势。
EMG基线通常在很小电压范围内。
所以一般不明显。
肌电干扰可视为瞬时发生的零均值带限噪声，主要能量集中在30-300 Hz范围内。
(5)基线漂移和呼吸时ECG幅值的变化基线漂移和呼吸时ECG幅值的变化一般由人体呼吸、电极移动等低频干扰所引起，频率小于5 Hz；其变化可视为一个加在心电信号上的与呼吸频率同频率的正弦分量，在O.015-O.3Hz处基线变化变化幅度的为ECG峰峰值的15％。
(6)信号处理中用电设备产生的仪器噪声心电信号是由人体心脏发出的极其精密、相当复杂并且有规律的微弱信号，外界干扰以及其它因素的存在都会使其变得更为复杂，要准确地对其进行自动检测、存储、分析却是一项十分艰巨的任务。
例如，工频干扰信号对心电图的影响会使心电信号的特征点定位变得十分困难。
因此，心电信号的监视、分析必须在建立在有效抑制各种干扰、检测出良好的心电信号的基础之上。
(7)共模信号(commonmode signal)：从体表采集到的信号除了人体心脏产生的电信号外，还包含许多与心电无关的电信号。
由于体表各个导联均可看到这些信号，故称为共模信号。
共模信号强度可以远远大于心电信号，从而干扰心电图分析。
1.4 心电电极和导联体系分析1.4.1系统电极选择[8]心电信号检测一般采用体表电极，随着时代的发展金属电极已经成为了体表的连接器。
一个由盐溶液和胶组成的电极层成为了金属电极和皮肤的接触面。
身体内部电流是由离子运动产生的，而在导线中的电流是由电子的运动产生的。
电极系统可完成离子电流到电子电流的转换。
当病人身体的运动会导致电极电位的变化，当用两个电极分别引导生物体两点的电位时，如果两个电极本身的电位不同则会造成记录中的伪差(又称极化电压)。
这个小失调电压会随心电信号放大1000倍，因此小信号的变化也会导致信号的基线漂移。
极化电压在心电信号检测系统中属于干扰因素，应尽量避免极化噪声的影响。
因此在心电测量系统中要求采用非极化或极化电压微弱的电极。
可采用表面镀有Ag-AgCl的可拆卸的一次性软电极，并在电极上涂有优质导电膏，使它更接近非极化电极，有效地抵消极化电压引起的干扰。
该电极漂移电位非常小，它在Ag层上镀了一层AgCl。