强噪声信号的数字分析与处理及其在FPGA上的实现

【摘要】： 在强噪声环境下的生物医学信号的数字处理技术是现代医学诊断和治疗设备的一种核心技术。生物医学信号由于受到人体诸多因素的影响,因而有着一般信号所没有的特点,不仅特别微弱、频率特别低、干扰特别强且干扰信号与目标信号频带重叠。要处理强噪声生物医学信号,要根据其实际情况,选择适当的处理方法。 本论文正是针对上述问题,以人体心音信号作为主要的研究对象,在深入分析心音信号的特点和采集过程的基础上,对处于强噪声的环境下心音信号处理问题作了探索性研究。主要内容为: (1)对生物医学信号的特点作了详细介绍,列举了多种滤波处理方法,并阐述了它们的优劣,最后提出对心音信号的处理的最佳办法就是利用卡尔曼自适应滤波方法。 (2)详细介绍了卡尔曼自适应滤波方法的原理、处理特点,利用DSP Builder进行建模,最终在FPGA上实现。 (3)为了验证所提出方案的正确性,对实际的心音信号进行采集,并模数转换之后输入卡尔曼滤波器,得出的结果与理论推导基本一致。