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基于DDS的心电图机检测仪的研究

刘鹏霄  
【摘要】:伴随着当今社会老龄化程度的不断的加剧,长期慢性病和突发性疾病的监护变成了重要的社会性问题。在医疗监护系统中,人类最重要、最基本的生命特征是心率、呼吸频率、体温三个生理参数。对患者进行多项生命特征的监护有利于对他采取有效及时的医疗处理。但是这些医疗监护设备的精度要求比较高,在出厂时都需要对设备的参数进行检测,使之达到要求的精密程度。伴随着电子、嵌入式技术和生物医学电子的进步,医疗设备的检测技术也得到了长足的发展。尤其是任意波形发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的的通用仪器之一,代表了检测信号源的发展方向。为此,本文讨论了基于DDS技术利用FPGA(现场可编程门阵列)设计产生信号发生装置来模拟心电信号。直接数字频率合成技术(DDS)是一种全数字的频率合成技术,它的查表合成波形的方法可以产生任意波形。本文介绍了波形发生器的背景的研究和DDS理论的分析。根据设计的要求就功能上进行了划分,将整个系统划分为控制模块、外围硬件模块、FPGA模块三部分来设计实现。然后依据这三个部分分别详细地进行了论述。在研究的过程中,本设计选用了Altera公司的EP2C8Q208C8芯片作为波形产生的主要的芯片,在控制芯片上选用三星公司的S3C2440作为控制芯片。本设计的难点是FPGA芯片的设计和控制芯片的接口设计。通过对此系统进行大量实验和实际测量,结果表明该系统能够较为准确的输出频率范围20mhz~200hz的正弦波、三角波、方波等。由此实验结果得出,本设计达到了预定的目的和要求,并证明了采用软硬件相结合的方法,利用FPGA技术设计和实现波形发生器的方案是行得通的。


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