基于LabVIEW的心音信号检测系统设计
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基于LabVIEW的心音信号检测系统设计
心音信号是人体最重要的生理信号之一,含有关于心脏各个部分如心房、心室、大血管、心血管及各个瓣膜功能状态的大量病理信息,是心脏及大血管机械运动状况的反映,具有非线性、非平稳的特点[1-2]。心音来自于人体内部,不容易被复制或模仿,同时还具有独特性,个体的不同,心音信号的表现形式也不相同。对其进行检测分析,可以达到对身份进行识别和验证的目的[3]。此外,通过听取心音,也可以获得用以判断心脏疾病的相关信息[4]。
本文设计、实现一套心音信号采集与分析系统,并研究利用心音进行被测试者的身份识别。因为传统的密码、口令等验证方法存在容易被忘记或破解的缺陷,而利用人体生物特征进行身份识别具有独特的优势,如指纹、虹膜、手形和面部特征等识别技术已经较为成熟,相关产品已经进入市场。但是利用人体生理信号,如心音、脉搏等,进行身份识别的研究才刚刚兴起,有着很大的研究价值和发展空间。随着计算机技术的迅速发展,基于单片机、DSP 等核心控制器采集心音信号,利用PC 机进行定量分析,已成为心音检测系统的研究趋势[5-6]。因此,本系统利用STC12C5A 单片机采集HKY-06B 型PVDF 薄膜式心音传感器输出的心音信号,并通过RS232 总线发送到上位机,实现了检测终端与上位机之间的数据通信,同时在上位机采用虚拟仪器软件LabVIEW 设计
开发了一套集数据管理、采集和分析于一体的虚拟心音检测系统。
1 系统设计
系统的硬件结构框图如图1 所示,包括以下几个部分:(1)心音传感器模块。能将心脏搏动信号转化为低阻抗音频信号;(2)信号预处理模块。负责对微弱的
心音信号进行前置放大、低通滤波、高通滤波和功率放大;(3)单片机模块。负
责将预处理后的心音信号进行A/D 采样以及通过键盘执行数据存储、液晶显示