基于DSP的吞水音硬件模块的设计

目的:介绍一种基于DSP的吞水音信号的硬件采集模块,采集的吞水音信号可实现上消化道疾病,尤其是贲门癌、食道癌等的早期诊断。方法:以高性能DSP芯片TMS320VC5509为核心,信号预处理电路采用高灵敏的放大电路和高阶巴特沃兹滤波器,能够实现信号的采集和处理。结果:可有效采集到各种吞水音信号,并上传到上位机。结论:该设计可为吞水音的检测建立一个良好的硬件平台,实用性好。     

多模式音频脉冲信号光电穴位刺激对高血压大鼠血液流变性及血压的影响

本文主要研究多模式音频脉冲信号光、电穴位刺激对自发性高血压大鼠血液流变性及血压的影响,以探索延缓血压升高的方法。雄性自发性高血压大鼠40只随机分为A组(对照组)、B组(电刺激"足三里"穴)、C组(脉冲激光照射耳尖穴)、D组(耳尖穴行激光照射兼对"足三里"行电刺激),每组10只。每天激光照射时间为45min,电刺激时间为30min,连续治疗10d,比较大鼠血液流变学参数及血压的变化情况。结果显示:C、D组全血黏度、血浆黏度及红细胞变形指数较对照组均有改善,D组全血黏度及血浆黏度值最小;B、D组血压在治疗后有不同程度的降低,D组血压下降幅度较明显,A、C组血压有不同程度的上升,但C组上升幅度明显小于A组。综上,脉冲式的光、电刺激信号同时作用于自发性高血压大鼠的不同穴位,对改善血液流变特性及非药物辅助治疗高血压有较为明显的治疗效果。     

基于数字信号处理器的婴儿声音识别系统的设计与实现

为提高对婴儿健康监护的质量,本研究提出在育婴箱中增加婴儿哭声识别功能,该系统主要以TI公司的数字信号处理器(DSP)芯片TMS320DM643和多媒体音频编解码芯片TLC320AIC23B为硬件核心,设计一套实时的婴儿哭声识别系统。本系统使用拾音器采集婴儿哭声,音频解码芯片对声音信号进行处理,然后发送给DSP芯片,DSP芯片对声音信号进行预处理,然后用优化的自相关函数算法提取特征参数-线性预测系数(LPC),使用动态时间规整(DTW)识别算法,实现对婴儿的哭声准确识别,并经串口向上位机发送识别结果。该系统在实际测试后表明,婴儿啼哭状态识别准确率可达97.1%,在婴儿护理领域具有重要意义。     

多功能音乐电刺激治疗设备的研制及在失眠治疗方面的应用

研制一种用于康复治疗的多功能音乐电刺激治疗设备。利用C8051F340进行数据处理和系统控制,控制MP3芯片播放音乐处方信号和输出由这种音乐信号转换的同步或调制脉冲刺激电流,实现声和电两种物理因子同时作用于人体耳和经穴的一种非药物的自然疗法。对87例失眠症患者进行音乐电刺激治疗,治疗效果明显,可使睡眠总时间增加,入睡时间缩短,夜醒次数减少,睡眠深度明显加深,做梦情况减少,醒后感觉明显改善。优于西药治疗效果。     

脉宽调制音频信号对高血压模型大鼠血压的影响

目的：观察脉宽调制音频信号对高血压模型大鼠血压的影响。方法：分别取带通频率为100Hz、350Hz、1000Hz、3500Hz和20Hz～20000Hz（以下称全音频）的音频信号经脉宽调制后对继发性高血压模型大鼠“足三里”穴位进行电刺激。观察其对即时血压的影响。结果：比较实验前后收缩压及心率的变化，从带通频率为350Hz和全音频取出的信号均能降低模型大鼠收缩压（P〈0．05），且两组降压效果相似（P〉0．05）；100Hz组、350Hz组和全音频组三组均有减慢心率作用（P〈0．05），100Hz组和350Hz组减慢心率的效果相似（P〉0．05），并发现全音频组减慢心率的作用强于100Hz组和350Hz组：1000Hz组模型大鼠收缩压升高（P〈0．05）。结论：在某些特定的带通频率范围内所取出的音频信号经调制后作用于双肾双夹肾动脉狭窄高血压模型大鼠，能即时降低收缩压，同时减慢心率。也提示了不同带通频率的音频脉冲信号对于继发性高血压模型大鼠血压有双向调节作用。     

基于2^n伪随机复合频率信号的神经肌肉电刺激系统设计

目的：每一块肌肉都是由众多肌纤维组成,每一组肌纤维的固有频率不同,在对肌肉进行电刺激时,使用单一频率的电刺激不能满足同时对多组肌纤维进行刺激,不能达到最有效的电刺激作用,因此我们设计了一种基于伪随机信号的复合频率电刺激仪,能在一个刺激周期内实现多个频率的电刺激。方法：设计了一个以STC12C5410AD单片机为核心控制芯片的伪随机信号神经肌肉电刺激仪系统,采用串口实现上下位机的通讯,通过软件编程,上位机发送主频数、主频频率、间歇时间和刺激时间各项参数指令,由单片机控制输出两路伪随机脉冲信号,并通过逆变电路实现伪随机信号的输出,在逆变电路中加入电流监测电阻,实时监测输出信号的电流大小,将其控制在人体安全电流10mA以下,保证了用户的使用安全。结果：研制出的电刺激仪能产生1kHz以下多种主频信号的复合,根据主频数和主频频率的不同输出不同的复合频率信号,同时对输出电流的检测,验证了信号的安全性。结论：本文将伪随机复合频率信号运用于肌肉电刺激仪中,取代传统的单一频率电刺激仪,实现了技术上和理论上的创新,具有较高的临床实验和科研价值。     

用于功能性胃肠疾病治疗的植入式电刺激系统及动物实验研究

目的研究可用于功能性胃肠疾病治疗的植入式电刺激系统,通过动物实验研究,探讨不同刺激参数对胃肠道收缩活动的作用效果,为治疗用刺激参数的优化提供初步依据。方法系统由便携式体外控制器和植入式体内刺激器组成,体内外通信采用无线模式。刺激脉冲参数及指令由体外控制器设定并发送至体内刺激器,胃肠道收缩活动由体内刺激器集成的压力检测模块采集并发送至体外以供分析。通过电刺激猪盲肠实验,分析不同刺激参数下盲肠压力的变化,以评价刺激参数对盲肠收缩活动的作用效果。结果系统样机工作正常,输出刺激脉冲信号精确,压力信息记录准确。动物实验表明,增加刺激脉冲宽度使盲肠收缩活动的幅度增大,增加刺激脉冲频率使盲肠收缩活动的潜伏期缩短,增加刺激脉冲幅度同时缩短盲肠收缩活动的潜伏期并增大收缩幅度。结论该植入式电刺激系统参数设定范围大,输出脉冲信号精确并具备压力检测功能,便于进行功能性胃肠疾病治疗刺激参数的筛选和验证。动物实验初步验证了不同刺激参数对盲肠收缩活动的作用效果。     

基于按摩的电刺激器的设计

目的设计一种基于中医按摩的电刺激仪器——将产生的电刺激信号通过中医的按摩手法给患者按摩。方法研究采用STC89C58RD+单片机作为控制器,采用LCD点阵液晶显示作为可视化的提示工具,采用4*4矩阵键盘作为输入控制接口,采用变压器作为电刺激信号升压器件。结果研究实现了预期目标,用户可通过LCD提示输入控制点刺激信号强度的按键,单片机处理后输出相应的脉冲波形,进而触发生成用于按摩的电刺激信号。结论对51单片机开发应用,实现了输入不同的频率信息,产生不同强度的电刺激信号,使人感觉不同程度的麻刺激,能够用于治疗和保健。     

多通道经颅交流电刺激仪的设计

目的:电信号不同,对生物进行电刺激产生的生物效应也不相同。医疗领域已经研究出了许多有效成熟的电刺激治疗模式,市场上已有很多具有简单模式的电刺激仪,它们一般都只有特定的治疗模式,功能比较单一。为了满足多模式联合治疗和医学实验的需要,我们研发了一款具有多种治疗模式的交流电刺激仪。方法:该交流经颅电刺激仪选用TI的低功耗MSP430F413单片机作为主控芯片,控制以MAX038作为信号发生芯片的波形发生电路。因为MAX038能够产生0.1 Hz-20 MHz可调的正弦波、方波、三角波,可以实现两个独立控制波形的耦合输出,因此能够形成多种刺激模式。通过软件编程,使该电刺激仪具有丰富的参数设置与显示功能。结果:研制出的电刺激仪具有内置多种常用治疗模式(其中有2个为多治疗模式定时自动转换的可循环模式),利用6个中断按键作为控制键,可以方便快捷地进行模式选择和参数设置。通过配备不同的电极,可以进行电流与电场治疗模式切换:导电电极用于电流治疗,绝缘电极用于电场治疗。结论:经过多次调试和验证,该电刺激仪的输出电压Vp-p为5 V,可按需要外接医用功率放大设备进行放大,输出频率可调范围为0.1 Hz-5 MHz,调节精度为±2%,可以输出噪声较低的方波,三角波,正弦波及其调制波形,具有良好的稳定性和可靠性,同时满足国际电工委员会颁布的医疗设备安全标准,达到了最初的设计要求。     

音频调制半导体脉冲激光器的设计及对大鼠照射剂量的研究

目的:为了克服连续激光和固定脉冲激光长时间照射易使机体产生适应性而影响治疗效果的缺点,本文设计了一款基于音频调制的半导体脉冲激光器(波长650nm),并探索其改善大鼠血液流变性的照射剂量。方法:用多模式音频调制脉冲信号治疗仪作激励源,使激光器输出等强度、脉宽可变的脉冲激光,激光器的开关控制电路可调节激光的输出功率;对三组Wistar大鼠的耳尖穴每天分别用激光照射30min、45min、60min,10天后取血检测大鼠的全血粘度和血浆粘度。结果:激光器在脉冲输出状态,功率为50mW;无脉冲输出状态,连续光功率为15mW时,照射45min的大鼠全血粘度和血浆粘度值最低。结论:本文设计的激光系统在一定的照射剂量下对大鼠的血液流变性有较大的改善,提示可对早期高血压的降压研究提供参考。     

基于医生工作站与移动式电子病历的音频电疗系统的设计

目的:为了克服当前常见的音频电疗仪不易于管理控制而导致在临床应用中工作效率低以及患者查询治疗信息不便的问题,本文设计了一款基于医生工作站与移动式电子病历的音频电疗系统。方法:系统利用网络交换设备将多个治疗终端与医生工作站主机相连结,并采用TCP/IP体系中的HTTP与FTP协议实现治疗终端的远程管理控制与音乐信号"治疗处方"传输;同时,在治疗终端中利用嵌入式数据库同步技术,设计了可查询医嘱信息与治疗音乐信息的移动式电子病历。结果:能实现医生工作站对治疗终端的远程通信控制,并引入了移动式电子病历。结论:系统可大大提高实施音频电疗的医护人员的工作效率,也为患者查询治疗信息提供了便利,为音频电疗的发展提供了一种新的技术。     

基于DSP的血压计设计与实现

设计一种基于(DSP)的、带USB接口的大容量存储的电子血压计.该系统充分利用TMS320VC5402的片内外资源和结合电源管理的设计,使系统具有低功耗、便携式的特点.通过USB与PC机进行数据传送实现血压信息的远程监控,触摸屏的运用使操作更加简单.利用示波法测量血压值,经过校正后得到准确的血压测量值,温度补偿算法使得...     

可穿戴式多参数监护装置信号处理平台的设计与实现

背景：可穿戴式多参数监护装置具有生理信号检测和处理、信号特征提取和数据传输等基本功能模块,可实现对人体的无创检测、诊断。 目的：将信号处理平台运用到对时效性和精确度要求较高的可穿戴式多参数监护装置中,提高ECG信号QRS波检测的检测速度和检定准确率。 方法：提出了一种新型可穿戴式多参数监护装置信号处理平台的设计思路,应用TMS320VC5509系列DSP系统实现改进后的LADT压缩算法结合小波变换和阈值检测ECG信号中QRS波的方法。 结果与结论：采用硬件DSP的方法显著提高了QRS波检测的速度,其结果可以用于穿戴式多参数监护装置异常心电检测的实际应用。     

基于DSP实现ECG信号的小波变换

本文比较了各种实现小波变换方法的优缺点,采用TMS320F206系列的DSP系统实现ECG信号的小波变换,利用多孔算法实现一尺度到四尺度的Marr小波变换.本系统对6K的ECG信号处理需要400ms的时间.采用硬件DSP的方法大大提高了小波变换的速度,其结果可以用于R波或异常心电检测的实际应用.     

基于DM642的嵌入式实时细胞显微分析系统的设计

一种基于数字信号处理器(DSP)TMS320DM642的嵌入式实时细胞显微分析系统,采用高分辨率的CMOS图像传感器,经不同倍数的光学放大透镜,可以实现对血液细胞形态图像的采集.DSP对采集的数据进行处理,通过系统的薄膜液晶显示器(TFT LCD)实时地显示图像及数据处理的结果.本系统克服了目前实验室使用的显微镜装配数码相机对细胞成像的设备庞大、价格昂贵等缺点.本系统结构紧凑,配合微流控芯片系统,可以实现微流控芯片上细胞形态的实时检测,充分发挥了微流控芯片系统检验方便、快捷等优点.     

基于DSP的家庭健康监护仪的设计

目的 设计一种新型的适合家庭使用的便携式监护系统.方法 系统以数字信号处理器(TMS320F2812)为核心控制芯片,主要实现对系统中其它模块的控制功能,完成MD采样及LCD液晶显示;采用蓝牙通汛模块,实现了系统与PC机之间数据的实时快速传输.结果 该监护仪能正确完成人体心电、呼吸频率、脉搏以及体温等多项人体生命参数的监测,且性能稳定.结论 充分利用DSP与蓝牙模块的优势,设计体积小、功耗低、使用简单方便、面向家庭的新型多功能监护仪,具有广阔的应用与市场前景. Abstract： Objective To design a new portable vital signs monitor for family use. Methods TMS320F2812, a kind of digital signal processor, was applied as the main processor to control the functional mod-ules including A/D convertor, LCD display. Bluetooth communication module was introduced to achieve real-time fast transfer of data between the system and the PC. Results Not only can the system monitor electrocardiogram (ECG), breath rate, pulse rate, body temperature and other vital signs accurately, but also it runs stably. Conclusion The features of DSP and Bluetooth were well combined in the design of the family-oriented, easy to use, multi-functional monitor with small size, low power consumption and convenience. A broad application and market prospects can be predicted.     

3G双处理器远程心电实时监护系统的研制

目的:详细介绍基于3G双处理器远程心电实时监护系统总体设计框架,以及各个具体功能模块的设计方法。方法:综合运用3G技术、网络技术、多媒体技术等技术,以高性能TMS302VC5402芯片为核心,专用数字信号处理器BSP15处理多媒体信息,3G通信模块HC25来实现。结果:基于3G双处理器的远程心电实时监护系统可以实时接收ECG数据并进行在线自动分析、波形显示,一旦检测到病变心电信号或可疑的心电信号时,给以预警和提示;医患可以通过远程双向音视频等技术在远离医疗设施的环境中实现急救处理。结论:本系统的实现可以帮助医生实时、全面地、无地域限制地获取病人心电信息,适合于监护具有长期带病与突然发病特点的冠心病人。3G的引入更进一步加强了信息传递的实时性与便利性。