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自适应降噪心音听诊系统开发与实现

何顺展  
【摘要】:听诊器对心血管疾病、呼吸系统疾病和消化系统疾病等多类疾病的无创诊断具有重要意义。高端诊断仪器和新型诊断手段的出现使得听诊器地位有所降低,但听诊器具有操作简单、听诊理论成熟、费用低等优点,在医疗诊断方面的应用依旧十分广泛。随着时代和科技的发展,传统声学听诊器难以满足人们要求,需要将听诊器电子化、无线化、数字化和智能化,以提升听诊器的性能和作用。本文在课题组已有研究的基础上,以改进电子听诊器硬件设计和提高降噪算法性能为目的,考虑功耗、成本、便携性、抗扰性和保真度等因素,研发适用于家庭和医院的无线听诊系统,其由无线电子听诊器及配套辅助听诊软件构成,主要内容包括:1)基于STM32芯片和蓝牙模块设计无线电子听诊器,包括听诊头、硬件电路和下位机主控程序,可实现心肺音的采集和无线传输。2)基于Android平台设计配套辅助听诊软件,能实时接收电子听诊器采集的体音信号并降低环境噪声干扰,可实现实时听诊、心率计算和文件管理等功能。3)针对心音信号和环境噪声特点设计一种改进的双麦克风自适应滤波算法,能实时滤除心音听诊过程中的环境噪声,提高算法收敛速度和稳态性能,降低运算复杂度,并确保心音具有高保真度。本文通过实验对无线听诊系统进行了性能测试,并检验了改进的双麦克风自适应滤波算法的有效性。


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