皋孑FPGA的电孑急压皆後皆.docx

皋孑FPGA的电孑急压皆後皆设计者:易孟伟2007180316 一血压测量原理采用基于充气过程的示波法进行血压测量,测量时间更短在充气过程中,压力不断增 加.检测静压力和袖带内气体的振荡波.根据振荡波振幅包络变化,采用幅度系数法找出 相应的特征点判别出收缩压和舒张压将脉搏波振荡信号的幅值与信号的最大幅值相比进 行归一化处理,通过确定收缩压和舒张压的归一化系数来识别收缩压与舒张压舒张压判据的收纟.Umff L V Z 上乙丄H Hty: — 口. Z-如Kso变Um之比Ui Ui;Kd.%0o 方最大幅度 Ps=PfUi:开 压 理 岀结静压信号戈一个四联通的充放气控制模块、血压采样模块、信号处理模块为测量的核心部分,均由FPGA来实现充气过程中血 幷进行信号处测量过程中如人体血压信号的特点是低频小信号一般是肚V〜n】V级的信噪比低,因此选择MoaoS 公司的压力传感器MPXv5050GP,其内部含有信号运放和信号调节功能.具有良好的线性度, 可直接将动脉血液对血管壁的压力转换为O〜4. 7V的电信号对应的血压值为0〜 375mniIIg,与血压计的设计要求非常匹配从压力传感器出来的信号是脉搏波和静压信号的混合信号,还夹杂着来自外界的高频 干扰和直流或低频分量。

静压信号已被放大到适合进行A/D转换但是脉搏波振荡信号经放大后幅值仍然在毫 伏级,因此将混合信号分为两路:一路作为静压信号直接输入FP（认进行A/D转换;另一 路再通过带通滤波放大电路提取并适当放大脉搏波信号3血压信号采样和处理模块血压信号采样模块、处理模块均由FPGA来完成文中选用Ac tel公司Fusion系列眦,具有c结束〕）90kbps. 2. 56V内部：了血压 统的控 及存储FiBicn卜 Flash 要存储 丁以存储 〒分组保无需扩Ko2充气过程处理测量开始后,进行充气,每隔10ms采集一次血压值,保证更为精确地采集血压峰值当 检测到第一个峰值后,以周期10ms采集血压和静压值,判断当前时刻采集的血压值是否为 峰值,若是峰值,则记录该血压值和静压值及从上一个峰值到当前时刻的时间间隔3改进幅度系数法计算血压和心率值血压值的计算部分主要是对充气过程中采集的血压峰值序列进行滤波、分析处理,计算 出收缩压、舒张压和心率值血压计算最关键就是收缩压和舒张压的判定由于充气的时间比较短（通常为20〜24秒）, 采集到的数据离散度很大,以至于很难找到恰好满足收缩压和舒张压幅度系数的峰值因 此,对幅度系数法进行了改进,使得算法能更灵活处理数据,减小测量误差。

改进后的算 法的原理如下:假设静压序列为{swH]i二1, 2…. stlm — 1},归_化后的血压峰值序列为{bWak[i], i二1, 2….,SUF/1—1};血压峰值序列中的最大值为Bnmx若采用传统的幅度系数法计算收缩压,则需要找到满足bP“k[i]/B!im）（二Ks（凡为收缩压 系数）的i值,其对应的ss[i]即为收缩压由于采集的数据的离散性,通常找不到恰好满足这 个关系的点若存在两点i、i+1,满足bP"k[i+1]/BmaxvKs