嵌入式遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1.5 DSP處理器
DSP采用美國德州儀器公司的TMS320VC5509,主要用它完成數(shù)據(jù)的壓縮和加密處理。
(1)數(shù)據(jù)壓縮:為了提高數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸效率,在數(shù)據(jù)傳輸前進(jìn)行了壓縮處理。由于心電信號屬于準(zhǔn)周期信號,除了干擾噪聲影響和個別病理情況外,心電信號的主要成分P-QRS-T波群將按一定的時間間隔重復(fù)出現(xiàn),這種重復(fù)性使心電信號包含一定信息冗余。系統(tǒng)使用LZ77算法替代這些冗余信息實(shí)現(xiàn)壓縮,LZ77壓縮算法的基本理論是利用數(shù)據(jù)前后之間的重復(fù)性,使用比原始數(shù)據(jù)更短的信息(如重復(fù)位置和重復(fù)長度)來替代重復(fù)的數(shù)據(jù)段,從而達(dá)到減少數(shù)據(jù)量,實(shí)現(xiàn)壓縮的目的。
(2)數(shù)據(jù)加密:壓縮后的數(shù)據(jù)要通過Internet傳輸?shù)奖O(jiān)護(hù)中心。為了保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中被非法竊取,同樣必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,以保護(hù)用戶的隱私。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)時,前端采用電池供電,后端采用一個直流電源供電。圖3為監(jiān)護(hù)中心通過GPRS接收到心電信號的顯示結(jié)果,顯示程序采用VC 6.O編寫。從圖中可以看出,該系統(tǒng)能夠保證心電數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、實(shí)時、安全地進(jìn)行無線遠(yuǎn)程傳輸。
3 結(jié)語
給出一種嵌入式遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。在系統(tǒng)前端和后端的無線通信過程中引入了AES加密處理,可提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?;后端采?ARM和DSP雙處理器結(jié)構(gòu),ARM作為主處理器,用于協(xié)調(diào)整個用戶端;DSP作為ARM的輔助處理器,用以減少ARM的處理負(fù)擔(dān),使其有更多的空閑時間響應(yīng)來自前端或中心請求,提高設(shè)備監(jiān)護(hù)的實(shí)時性。此外,系統(tǒng)還具有體積小,功耗低,實(shí)時性好,便攜等特點(diǎn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,能很好地完成心電信號的采集、遠(yuǎn)程傳輸,從而配合醫(yī)院或監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)護(hù)工作,具有較高的應(yīng)用價值。
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