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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張哲維
研究生(外文):Che-wei Chang
論文名稱:結合Tompkins方法以及樣板分析方法的心電圖QRS波偵測器硬體架構設計
論文名稱(外文):Design of an Electrocardiogram QRS-Complex Detector Employing Tompkins Method and Template Matching
指導教授:張孟洲
指導教授(外文):Meng-chou Chang
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:41
中文關鍵詞:心電圖QRS波Tompkins方法樣板分析
外文關鍵詞:ElectrocardiogramQRS complexTompkins methodTemplate matching
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心電圖(Electrocardiogram, ECG)乃是將心臟在縮張過程中的產生的皮膚表面電位變化記錄下來的波形。藉由記錄以及判讀心電圖中QRS波(QRS complex)的位置,能夠幫助醫師診斷出許多心臟方面的疾病。近年來許多訊號處的方法被應用在心電訊號分析上,最著名並且被廣泛使用的是由Tompkins於1985年所提出的Tompkins方法,本文提出了一個結合Tompkins方法以及樣板分析方法以正確偵測ECG中QRS波位置的硬體架構,並以矽智產(Intellectual Property, IP)的方式實作、模擬以及驗證,以便後續開發居家照護系統晶片(System-on-Chip, SoC)時可以使用此矽智產。
The measurement and analysis of ECG signals plays an important role in diagnosis and treatment of heart disease. We can get the ECG by measuring the variation of potentials on the body surface by the electrode on the patient. In general, ECG was analyzed artificially. But the patients with heart disease need measured and record for a long time to find the abnormal ECG signals. In the past, we used the traditional Holter device to record the ECG signals. But the Holter device has many disadvantages, such as much heavier and with large volume, and the traditional Holter devices can be used only for data acquisition but not for real-time analysis. We proposed a QRS complex detection algorithm which composed Tompkins method and template match method. This paper introduces the architecture which we actualize the QRS complex detection algorithm, and implement as an Intellectual Property. Therefore we can reuse this circuit and integrate it into the biomedical signal detecting system-on-chip in the future.
第一章 緒論 - 1 -
1.1 研究背景,動機與目的 - 1 -
1.2 論文架構 - 2 -
第二章 QRS波偵測演算法介紹 - 3 -
2.1 QRS波偵測演算法簡介 - 3 -
2.1.2 本論文所採用之QRS波偵測演算法 - 6 -
第三章 實現QRS波偵測演算法之硬體架構 - 8 -
3.1 數位高通濾波器 - 8 -
3.2 數位低通濾波器 - 9 -
3.3數位微分器 - 10 -
3.4 平方器 - 12 -
3.5 視窗平均器 - 13 -
3.6 動態閥值偵測搜尋器 - 13 -
3.7 硬體實現相關係數計算 - 15 -
3.8 WISHBONE匯流排介面 - 18 -
第四章 模擬結果 - 26 -
第五章 實驗結果與分析 - 31 -
第六章 硬體驗證 - 37 -
第七章 結論 - 40 -
參考文獻 - 41 -
[1] 劉昌賢 (2002),以數位訊號處理器為基礎的即時心率分析器設計,長庚大學電機工程研究所碩士論文,台灣,6月。

[2] 林宗信 (2003),以ARM為基礎的即時心電圖QRS波偵測器系統晶片設計,長庚大學電機工程研究所碩士論文,台灣,6月。

[3] W. J. Tompkins (1993), “Biomedical digital signal processing,” Prentice-Hall, United States of America.

[4] J. Pan, and W. J. Tompkins (1985), “A real-time QRS detection algorithm,” IEEE transaction on bio-medical engineering, Vol.32, No. 3, pp.230-236

[5] Meng-chou Chang, Zong-xin Lin, Che-wei Chang, Hsiao-lung Chan and Wu-shiung Feng (2004), “Design of a system-on-chip for ECG signal processing,” in Proceedings of 2004 IEEE Asia-Pacific Conference on Circuit and Systems, pp. 441-444.

[6] Meng-chou Chang, Zong-xin Lin, Rong-yau Tsai, Hsiao-lung Chan, and Wu-shiung Feng, 2003, December, “Design of an ARM-based System-on-Chip for Real-time QRS Detection in Electrocardiograms,” in Proceedings of 2003 International Conference on Informatics, Cybernetics, and Systems, pp.319-324.

[7] http://www.opencores.org

[8] WISHBONE, Revision B.3 Specification

[9] http://www.cadence.com

[10] http://www.synopsys.com

[11] http://www.mentor.com

[12] http://www.cic.org.tw/cic_v13/main.jsp

[13] http://www.national.com

[14] http://www.mxic.com.tw
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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