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基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的心電監(jiān)護(hù)定位系統(tǒng)的研究
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計） |
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課程(專業(yè))
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信號與信息處理 |
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關(guān)鍵詞
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心電采集|編碼壓縮 |
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適用年級
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研究生 |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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0 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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caj |
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文件大小
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1377K |
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發(fā)布時間
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2014-12-24 15:44:00 |
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預(yù)覽文件
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無 |
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下載次數(shù)
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5 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的心電監(jiān)護(hù)定位系統(tǒng)的研究，碩士學(xué)位論文，共63頁。
摘 要
心臟病的主要特點是突發(fā)性強、死亡率高，如今對人類身體健康已經(jīng)造成了嚴(yán)重地威脅，甚至于危害到生命，所以對心電監(jiān)測系統(tǒng)的實時性研究已經(jīng)迫在眉睫。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的快速成長使得依靠線纜連接的舊式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)被逐漸地淘汰掉，然而心臟病的突發(fā)性特點迫使醫(yī)護(hù)人員在患者病發(fā)時必須迅速地到達(dá)病發(fā)地點治療，因此監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)中定位系統(tǒng)的建立是非常重要的。本課題開發(fā)了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的心電監(jiān)護(hù)定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用
Zigbee 無線模塊建立網(wǎng)絡(luò)，實時采集病人的心電數(shù)據(jù)并傳輸至監(jiān)護(hù)中心進(jìn)行顯示、存儲和分析，同時結(jié)合 CC2431 的定位功能實現(xiàn)對病人的追蹤，當(dāng)遇到突發(fā)狀況時，醫(yī)護(hù)人員可以在第一時間得到消息，及時奔赴病發(fā)地點對病人進(jìn)行搶救。
整個系統(tǒng)主要分為心電采集、無線傳輸和病人位置追蹤三個部分。心電采集是利用 CC2431 內(nèi)部自帶的 ADC 完成的，支持多達(dá) 14 位的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，可以滿足所需的轉(zhuǎn)換精度要求。ADC 執(zhí)行轉(zhuǎn)換以后把結(jié)果通過 DMA移動到存儲器，可以減少 CPU 傳送數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)。采用 CC2430 和 CC2431無線模塊搭建通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，使用 ZigBee 協(xié)議棧添加任務(wù)的方式完成數(shù)據(jù)的無線傳送功能。在發(fā)送端，將采集到的數(shù)據(jù)使用 2-4-8 三字長編碼方法壓縮打包后再傳送，以降低通信的數(shù)據(jù)量，在上位機監(jiān)控中心進(jìn)行解碼以恢復(fù)數(shù)據(jù)。病人位置追蹤部分，利用 CC2431 的硬件定位引擎來實現(xiàn)定位功能，同時利用拉格朗日插值法對移動節(jié)點運動方向進(jìn)行預(yù)測，當(dāng)有多個參考節(jié)點到達(dá)移動節(jié)點距離相同時，對參考節(jié)點進(jìn)行合理地取舍，提高定位的精度。
監(jiān)控中心的操作界面是借助于 Visual Studio 2010 開發(fā)環(huán)境，使用 C++編程語言完成的，實現(xiàn)了心電波形的實時繪制，同時還對心電數(shù)據(jù)進(jìn)行了存儲、分析，可以達(dá)到對病人的在線監(jiān)測和定位追蹤的目的。
關(guān)鍵詞 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)；心電采集；編碼壓縮；定位優(yōu)化
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
在現(xiàn)代社會老年人的比例在不斷地上升，同時人們的生活壓力也在持續(xù)地增加，心血管疾病隨之而來，而且其死亡率逐年遞增，已經(jīng)嚴(yán)重影響到人類的健康和生命，而目前解決此問題最有效的方法就是預(yù)防和及時診治[1]。20世紀(jì)60年代，各醫(yī)院著手創(chuàng)建心電監(jiān)護(hù)室，使心肌梗死病發(fā)的幾率顯著下降，然而舊式的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是以有線方式建立連接的，占用的體積大，能量消耗比較嚴(yán)重，攜帶起來很不方便，一般情況下要在病房內(nèi)使用，對患者和醫(yī)護(hù)人員的活動范圍有一定的局限性，因此研發(fā)一種便于活動的無線監(jiān)護(hù)設(shè)備勢在必行[2,3]。
目前市場上已經(jīng)有很多的心電監(jiān)護(hù)儀，但是價格比較昂貴，大部分的患者沒有能力購買這些儀器，嚴(yán)重地限制了心電監(jiān)測技術(shù)的推廣和普及，最終致使低收入的人群無法得到及時的治療，乃至于出現(xiàn)生命危險[4]。另外，幾個不同位置的患者可能在同一時間段內(nèi)要求得到幫助，致使醫(yī)護(hù)人員的工作常常會呈現(xiàn)出一定的流動性，為了加快工作速度，降低看護(hù)的復(fù)雜度，并使失誤降低到最小，研制一種低成本，低功耗，并適用于無人看守情況下的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)則具有很重要的意義[5,6]。
無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，為新的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)提供了理論及實踐支持。利用安裝在系統(tǒng)終端的傳感器來采集生理數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)匯聚中心進(jìn)行處理、分析和轉(zhuǎn)發(fā)，這樣醫(yī)生就可以隨時掌握病人的健康狀況，同時病人也可以在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)自由活動而不受限制[7]。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點集成了A/D采集和無線通信功能，而且節(jié)點還可以進(jìn)行錯誤檢測，在減少系統(tǒng)成本的同時，也提高了設(shè)備性能和通信可靠性。
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