本發(fā)明涉及一種信號處理系統(tǒng),具體是一種用于心電信號采集處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
心電信號是由心臟活動產(chǎn)生并且始終存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的自發(fā)性電位活動,含有豐富的心臟活動信息,是心臟研究、生理研究、臨床心臟疾病診斷的重要手段。通過對心電信號進(jìn)行記錄,以提供臨床數(shù)據(jù)和診斷的依據(jù),因此心電信號的提取具有非常重要的臨床意義。
目前心電信號采集處理主要存在以下問題:心電信號十分微弱,一般只有50μV左右,幅值范圍為5μV~100μV,因此它要求放大增益比一般儀器要高得多;心電信號頻率低,其范圍一般在0.5Hz~35Hz,這使得放大器的低頻截止的選擇非常困難,當(dāng)受到尖峰脈沖干擾或?qū)?lián)切換的時(shí)候,放大器容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象;存在工頻50Hz和極化電壓等強(qiáng)大的背景干擾,其中工頻50Hz干擾主要以共模形式存在,幅值較大,所以心電信號放大器必須具有很高的共模抑制比,而極化電壓干擾的存在使得心電放大器的前級增益不能過大;由于人體是一個(gè)高內(nèi)阻信號源,內(nèi)阻可達(dá)幾十千歐乃至幾百千歐,而且它的內(nèi)阻抗既易于變化,又可能各支路不平衡,所以,心電信號放大器的輸入阻抗必須在幾兆歐以上。
可見,要設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的心電信號采集處理系統(tǒng),要求解決以上的種種問題,這使得心電信號采集處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在較大的困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于心電信號采集處理系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種用于心電信號采集處理系統(tǒng),包括緩沖級、前置差分放大電路、50HZ陷波電路、電壓放大模塊、低通濾波電路、電平調(diào)節(jié)電路、隔離電路、數(shù)字信號處理器、接口模塊和顯示模塊,其特征在于,緩沖級輸出端依次連接前置差分放大電路、50HZ陷波電路、電壓放大模塊、低通濾波電路、電平調(diào)節(jié)電路、隔離電路、數(shù)字信號處理器、接口模塊和顯示模塊,緩沖級輸入端連接輸入信號;所述輸入信號為心電信號;所述隔離電路采用LOC110線性光耦控制。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述低通濾波電路采用巴特沃斯型三階濾波器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明心電信號采集處理系統(tǒng)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以克服心電信號提取中常遇到的一些困難,使前置放大器具有較高的共模抑制比,從而能夠較好地放大檢測出的心電信號。
附圖說明
圖1為心電信號采集處理系統(tǒng)的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參閱圖1,本發(fā)明實(shí)施例中,一種用于心電信號采集處理系統(tǒng),包括緩沖級、前置差分放大電路、50HZ陷波電路、電壓放大模塊、低通濾波電路、電平調(diào)節(jié)電路、隔離電路、數(shù)字信號處理器、接口模塊和顯示模塊,緩沖級輸出端依次連接前置差分放大電路、50HZ陷波電路、電壓放大模塊、低通濾波電路、電平調(diào)節(jié)電路、隔離電路、數(shù)字信號處理器、接口模塊和顯示模塊,緩沖級輸入端連接輸入信號;所述輸入信號為心電信號;所述隔離電路采用LOC110線性光耦控制;所述低通濾波電路采用巴特沃斯型三階濾波器。
本發(fā)明的工作原理是:請參閱圖1,在輸入信號和前置差分放大電路之間設(shè)置緩沖級主要是為了實(shí)現(xiàn)更高的輸入阻抗,電平調(diào)節(jié)電路是為了滿足A/D轉(zhuǎn)換器輸入量程的需要,50HZ陷波電路用于濾除交流市電電源引入的干擾信號,隔離電路進(jìn)一步提高信號的穩(wěn)定,數(shù)字信號處理器將輸入的信號與正常人的心電信號曲線進(jìn)行對比,并將正常的心電信號與檢測到的心電信號圖形輸出到顯示模塊;低通濾波器擔(dān)負(fù)著抑制廣譜噪聲和在ADC之前抗混疊的雙重任務(wù),兩者都要求低通濾波器的通帶盡可能平坦,滾降速率越快越好,以便獲得較高的信噪比,根據(jù)這種特點(diǎn),選用巴特沃斯型三階濾波器。
本發(fā)明心電信號采集處理系統(tǒng)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以克服心電信號提取中常遇到的一些困難,使前置放大器具有較高的共模抑制比,從而能夠較好地放大檢測出的心電信號。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。