[發明專利]基于PSoC處理器的心電信號采集系統及其采集方法

在審

• 申請號: 201611070707.5
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106725421A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉立勛;司玉娟;楊志烽;王瀚森;鄭成達
• 申請（專利權）人: 吉林大學珠海學院;吉林大學
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 俞梁清

1.基于PSoC處理器的心電信號采集系統，其特征在于，包括PSoC處理器和用于采集心電信號的傳感器電極，所述PSoC處理器包括信號放大模塊、AD轉換模塊、數字去噪模塊和藍牙模塊，所述傳感器電極的輸出端依次通過信號放大模塊、AD轉換模塊和數字去噪模塊后與藍牙模塊的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的基于PSoC處理器的心電信號采集系統，其特征在于，所述信號放大模塊采用由兩個運算放大器構成的同相模擬增益放大器。

3.根據權利要求1所述的基于PSoC處理器的心電信號采集系統，其特征在于，所述AD轉換模塊采用Δ-∑ADC模塊。

4.根據權利要求1所述的基于PSoC處理器的心電信號采集系統，其特征在于，所述數字去噪模塊包括：

分解子模塊，用于利用墨西哥帽小波變換對心電信號進行9層小波提升分解；

閾值計算子模塊，用于計算獲得分解后的各層系數的加權閾值；

去噪子模塊，用于對各層系數應用相應的加權閾值進行軟閾值去噪處理；

重構子模塊，用于對分解獲得的各層的信號從后往前進行重構。

5.基于PSoC處理器的心電信號采集系統的采集方法，其特征在于，包括步驟：

采用傳感器電極采集原始心電信號；

將原始心電信號進行放大并進行AD轉換后得到數字心電信號；

對數字心電信號進行數字去噪處理；

將去噪后的心電信號通過藍牙通信方式進行傳輸。

6.根據權利要求5所述的基于PSoC處理器的心電信號采集系統的采集方法，

其特征在于，所述對數字心電信號進行數字去噪處理的步驟，具體包括：

利用墨西哥帽小波變換對心電信號進行9層小波提升分解；

計算獲得分解后的各層系數的加權閾值；

對各層系數應用相應的加權閾值進行軟閾值去噪處理；

對分解獲得的各層的信號從后往前進行重構。

7.根據權利要求6所述的基于PSoC處理器的心電信號采集系統的采集方法，

其特征在于，所述計算獲得分解后的各層系數的加權閾值的步驟，其具體為：

根據下式，依次計算獲得分解后的各層系數的加權閾值：

${\mathrm{thr}}_k={\mathrm{\α}}_k\×\sqrt{2log\left(n\right)}\×\mathrm{\σ}$

上式中，thr_k表示第k層系數的加權閾值，k＝1,2,3…，9，n表示信號的長度，σ表示噪聲強度，且其中，d(k)為提升分解后各層的細節系數，α_k為每層小波去噪閾值的權重系數。

8.根據權利要求6所述的基于PSoC處理器的心電信號采集系統的采集方法，

其特征在于，所述對各層系數應用相應的加權閾值進行軟閾值去噪處理的步驟，其具體為：

將小波分解后的每一層的小波系數與加權閾值進行比對后，將小于加權閾值的小波系數進行置零。

9.根據權利要求6所述的基于PSoC處理器的心電信號采集系統的采集方法，

其特征在于，所述對分解獲得的各層的信號從后往前進行重構的步驟，其具體為：

對分解獲得的各層的信號，從后往前進行小波系數的小波重構，最后獲得去噪后的數字心電信號。