基于labview的虛擬心電圖儀課程設(shè)計

1、某某學(xué)校虛擬儀器原理與應(yīng)用課 程 設(shè) 計課程設(shè)計名稱： 基于labview的虛擬心電圖儀 專 業(yè) 班 級 ： 信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息工程一班 學(xué) 生 姓 名 ： xxx 學(xué) 號 ： 201xxx 指 導(dǎo) 教 師 ： xxx 課程設(shè)計時間： 2014年12月19日 一、 引言：心電信號是人體生物電活動信息的表征，通過心電信號可以判斷人體的健康狀況。心電研究一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個重要課題，心電圖是心血管等疾病臨床檢查診斷的重要方法。傳統(tǒng)的心電記錄方法主要靠心電圖機(jī)來完成，其信號采集、處理和顯示主要由硬件電路完成，電路生產(chǎn)技術(shù)要求較高，設(shè)備價格較貴，且維護(hù)和更新不便。虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展為改造傳統(tǒng)的

2、心電記錄設(shè)備提供了很好的技術(shù)支持，它利用計算機(jī)強(qiáng)大的軟件處理功能和豐富的硬件資源來組成插卡式虛擬儀器系統(tǒng)，利用豐富的軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通常由硬件完成的功能。此心電程序主要用于讀取心電數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行濾波顯示，并計算心電的R-R間期，計算心率，心率不正常報警、保存數(shù)據(jù)。二、前面板設(shè)計：前面板設(shè)計及各部件的功能分析：利用LabVIEW 設(shè)計的心電采集系統(tǒng)的前面板如圖所示。虛擬儀器的前面 板是儀器與用戶交互的可視化操作界面，可以實(shí)現(xiàn)心電信號的實(shí)時采集、R-R間期、心率計算與顯示以及報警等各項功能。前面板中設(shè)置了兩個波形顯示控件，左上面用來顯示采集到的心電波形，左下面用來顯示濾波后的波形，以利于醫(yī)生觀察、診斷

3、所需的心電圖。綠燈的作用是當(dāng)心率超過100/s時進(jìn)行報警。濾波顯示中的紅線是顯示各波段波峰的值，以便判斷各波形是否正常。階數(shù)和截止頻率是用來調(diào)節(jié)濾波效果，以便達(dá)到最佳濾波程度。如圖2-1所示：圖2-1心電圖測試儀前面板三、程序框圖設(shè)計：（1）框圖程序整體如下所示：從左往右的實(shí)現(xiàn)功能為：讀取心電數(shù)據(jù)、濾波顯示、計算R-R間期和心率、心率不正常報警以及波形存儲。圖3-10程序整體框圖1）數(shù)據(jù)讀取與保存部件從文件中讀入數(shù)據(jù)，以數(shù)組形式輸入程序，最后再保存為數(shù)據(jù)文件。圖3-11數(shù)據(jù)讀取與保存部件2）濾波部件心電屬于低頻信號，采用低頻濾波?？梢酝ㄟ^改變截止頻率和階數(shù)來改變?yōu)V波效果。圖3-12濾波部件3）

4、R-R間期和心率的計算及心率不正常報警部件本模塊的程序代替了傳統(tǒng)心電圖機(jī)硬件電路中的微分，整形和計數(shù)器電路，采用軟件方法完成心電信號的R波檢測、心率計算功能。將采集到的實(shí)時心電信號接入信號檢測程序?qū)崿F(xiàn)R波的檢測，從而計算出兩個R波間期和心率。由于正常人的心率介于60100/s之間,當(dāng)心率過大或過小時應(yīng)能及時報警，故加入了報警燈。圖3-13計算及報警部件4、 總結(jié)：通過此次對虛擬儀器系統(tǒng)開發(fā)實(shí)踐的課程設(shè)計，使我初步了解虛擬儀器系統(tǒng)開發(fā)的過程，能夠在學(xué)習(xí)與工作中應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)開發(fā)一些簡單的儀器及系統(tǒng)。大家都知道虛擬儀器技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗、科學(xué)研究和工程實(shí)際中?；贚abVIEW的虛擬儀

5、器在教學(xué)試驗中可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器；在科學(xué)領(lǐng)域可以節(jié)省時間提高效率；應(yīng)用于工程實(shí)際，可以大幅度減少構(gòu)建測試、控制系統(tǒng)和維護(hù)方面的投資。與此同時，虛擬儀器技術(shù)本身也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新，由于建立在商業(yè)可用技術(shù)的基礎(chǔ)之上，使得目前正蓬勃發(fā)展著的新興技術(shù)也成為推動虛擬儀器技術(shù)發(fā)展的新動力。例如PCI Express總線技術(shù)可以讓更多的原始數(shù)據(jù)以更高的速度傳送給PC；而多核技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)并行運(yùn)算，從而直線提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理性能；可編程邏輯門陣列（FPGA）技術(shù)則允許工程師根據(jù)不同的測試要求通過軟件重新定制硬件的功能?？梢杂鲆姷氖?，這些主流的商業(yè)可用技術(shù)將讓虛擬儀器技術(shù)向更多的應(yīng)用領(lǐng)域敞開大門！ 通過各心電數(shù)據(jù)的心電檢測分析實(shí)驗，驗證了虛擬心電示波器對心電信號的處理及分析的精確性，也驗證了虛擬心