一种心音信号的数字处理方法

作者：时间：2012-03-12来源：网络收藏

2、滤波、整形电路

具体电路如图3所示。前面提到，心音在20Hz～600Hz范围，所以必须将其它信号、噪声滤除掉。在放大电路的末级，采用了二阶压控电压源低通滤波器，滤除心音范围外的干扰信号，分频点设为：

f0=1/（2×3.14×RC）=600Hz

这样，心脏跳动的幅度很明显的分离出来。。

U8B是一个同相跟随器，用于增强带负载能力，使信号有足够的幅度提供给比较器。U8A、R17、R18、R19、R20和两只稳压二极管构成了一个滞回比较器。当输入信号受干扰或因噪声的影响而上下波动时，只要根据干扰或噪声电平适当调节滞回比较器两个门限电平的值，就可以避免比较器的输出电压在高低电平之间反复跳动。

3、单片机处理电路

单片机处理电路如图4所示，单片机选择 89C51。经过比较器整形的波形，即心脏跳动次数的脉冲，送到单片机的T1脚。该脚对脉冲计数，在设定定时时间之后，将脉冲个数送累加器处理，再送到P2口显示。P2口作输出，P1口作位选，并用74LS07驱动。数码管采用7段共阴数码管。经过74LS07驱动的电平，通过上拉电阻提供电源，加到数码管对应的管脚。

四、硬件电路调试

调试时从信号发生器输出0Hz～2000Hz的正弦波用示波器观测硬件电路各观测点输出信号变化情况。首先可以观测到传感器采集到的信号包括很多频率成分，见图5。在滤波电路中通过调整R38、R39使截止频率逼近600Hz；通过调整R40、R41使Q值逼近0.707，直至观测到较为理想的输出响应，即心脏跳动的幅度很明显地凸现出来、几乎看不到杂波干扰为止，如图6所示。在整形电路中，只要适当调节电位器R19，即改变滞回比较器的门限电平，就能得到稳定的心脏跳动脉冲。最后再将心音传感器贴放在人体实测，使心率测量误差控制在±1次即可满足测量要求。