一种心电信号采集与处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种心电信号采集与处理系统，包括传感器、信号采集系统、信号处理系统和PC机，所述传感器将测试对象的非电量原始信息转变成电信号并传输给信号采集系统，信号采集系统输出的信号传输给信号处理系统，信号处理电路将信号处理后输出到PC机中。本实用新型专利技术系统运用自适应理论，结合心电信号的特征，采用心电信号软硬件结合的抗干扰设计方法。设计具有基线漂移抑制功能的前置生物电放大器ECG，实现基线漂移的实时抑制。设计低通滤波电路、高通滤波电路、陷波器，解决电信号的干扰问题，大大降低外界干扰信号对心电信号的准确测试的影响，能有效的滤除心电信号中的基线漂移、工频干扰和高频噪声等干扰。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种心电信号系统，具体是一种心电信号采集与处理系统。
技术介绍
心电信号是一种低幅、低频率的微弱信号，容易受到外界的噪声干扰，因此，去除噪声干扰成为获取心电信号的关键问题。目前，学者们多数是以滤除心电信号中的基线漂移、工频干扰和高频噪声等干扰为内容进行研究，研究方法多样，研究的侧重点不同。其中，以心电信号处理的软件实现算法研究较多，其中包括FIR数字滤波算法、神经网络算法、小波滤波法、数学形态学滤波法等。然而，诸多心电信号处理算法，主要是通过数值仿真的手段来达到预期的处理效果，大部分仍处在理论研究阶段，实用性较弱，由于受到硬件资源条件的限制，难以在电路中具体实现。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种心电信号采集与处理系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案:一种心电信号采集与处理系统，包括传感器、信号采集系统、信号处理系统和PC机，所述传感器将测试对象的非电量原始信息转变成电信号并传输给信号采集系统，信号采集系统输出的信号传输给信号处理系统，信号处理电路将信号处理后输出到PC机中。作为本技术的优选方案:所述信号采集系统包括信号调理电路、A/D采样电路、FPGA控制及处理模块和JTAG通信模块，信号调理电路采集心电信号并输出给A/D采样电路，A/D采样电路还连接JTAG通信模块，JTAG通信模块还连接JTAG通信模块。作为本技术的优选方案:所述信号处理电路包括前置放大模块、低通滤波模块、高通滤波模块、电平提升模块、陷波模块和主放模块，心电信号依次通过前置放大模块、低通滤波模块、高通滤波模块、电平提升模块、陷波模块和主放模块后连接A/D转化器。与现有技术相比，本技术的有益效果是:系统运用自适应理论，结合心电信号的特征，采用心电信号软硬件结合的抗干扰设计方法。设计具有基线漂移抑制功能的前置生物电放大器ECG，实现基线漂移的实时抑制。设计低通滤波电路、高通滤波电路、陷波器，解决电信号的干扰问题，大大降低外界干扰信号对心电信号的准确测试的影响，能有效的滤除心电信号中的基线漂移、工频干扰和高频噪声等干扰。【附图说明】图1为心电信号采集与处理系统的结构框图；图2为信号采集系统的结构框图；图3为信号处理系统的结构框图。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，一种心电信号采集与处理系统，包括传感器、信号采集系统、信号处理系统和PC机，所述传感器将测试对象的非电量原始信息转变成电信号并传输给信号采集系统，信号采集系统输出的信号传输给信号处理系统，信号处理电路将信号处理后输出到PC机中。信号采集系统包括信号调理电路、A/D采样电路、FPGA控制及处理模块和JTAG通信模块，信号调理电路采集心电信号并输出给A/D采样电路，A/D采样电路还连接JTAG通信模块，JTAG通信模块还连接JTAG通信模块。信号处理电路包括前置放大模块、低通滤波模块、高通滤波模块、电平提升模块、陷波模块和主放模块，心电信号依次通过前置放大模块、低通滤波模块、高通滤波模块、电平提升模块、陷波模块和主放模块后连接A/D转化器。本技术的工作原理是:传感器将测试对象的非电量原始信息转变成电信号，系统处理的心电信号非常微弱，容易受到外界干扰，因此必须对信号进行调理和除干扰处理，信号采集即是用于对传感器输出的模拟信号进行放大、整形、滤波等电路调整，使之成为规定范围内的电压信号，信号处理对信号采集电路输出的稳定的信号，然后输入到计算机中实现波形显示、波形存储、传输等功能，心电信号采集与处理系统主要由信号放大采集电路、AD采样电路、FPGA电路、JTAG通信电路和电源电路组成，其中的核心电路在于FPGA芯片，它控制着高速AD采样，心电信号的处理，FIFO的读写以及通过JTAG与上位机软件之间的通信控制，采集到的心电信号，先通过前置放大部分，将微弱的心电信号高保真放大，并通过低通滤波、高通滤波及50Hz陷波滤除干扰，再进行A/D转换，最后将采集与处理过的心电信号送到FPGA进行处理。【主权项】1.一种心电信号采集与处理系统，包括传感器、信号采集系统、信号处理系统和PC机，其特征在于，所述传感器将测试对象的非电量原始信息转变成电信号并传输给信号采集系统，信号采集系统输出的信号传输给信号处理系统，信号处理电路将信号处理后输出到PC机中。2.根据权利要求1所述的一种心电信号采集与处理系统，其特征在于，所述信号采集系统包括信号调理电路、A/D采样电路、FPGA控制及处理模块和JTAG通信模块，信号调理电路采集心电信号并输出给A/D采样电路，A/D采样电路还连接JTAG通信模块，JTAG通信模块还连接JTAG通信模块。3.根据权利要求1所述的一种心电信号采集与处理系统，其特征在于，所述信号处理电路包括前置放大模块、低通滤波模块、高通滤波模块、电平提升模块、陷波模块和主放模块，心电信号依次通过前置放大模块、低通滤波模块、高通滤波模块、电平提升模块、陷波模块和主放模块后连接A/D转化器。【专利摘要】本技术公开一种心电信号采集与处理系统，包括传感器、信号采集系统、信号处理系统和PC机，所述传感器将测试对象的非电量原始信息转变成电信号并传输给信号采集系统，信号采集系统输出的信号传输给信号处理系统，信号处理电路将信号处理后输出到PC机中。本技术系统运用自适应理论，结合心电信号的特征，采用心电信号软硬件结合的抗干扰设计方法。设计具有基线漂移抑制功能的前置生物电放大器ECG，实现基线漂移的实时抑制。设计低通滤波电路、高通滤波电路、陷波器，解决电信号的干扰问题，大大降低外界干扰信号对心电信号的准确测试的影响，能有效的滤除心电信号中的基线漂移、工频干扰和高频噪声等干扰。【IPC分类】A61B5/0402【公开号】CN205083472【申请号】CN201520821668【专利技术人】江伟, 杨柳青, 袁芳 【申请人】东华理工大学【公开日】2016年3月16日【申请日】2015年10月22日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心电信号采集与处理系统，包括传感器、信号采集系统、信号处理系统和PC机，其特征在于，所述传感器将测试对象的非电量原始信息转变成电信号并传输给信号采集系统，信号采集系统输出的信号传输给信号处理系统，信号处理电路将信号处理后输出到PC机中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江伟，杨柳青，袁芳，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：新型
国别省市：江西;36