Portable Electrode B91901070 B91901133 量 ECG 路 更 量 路 performance RF 量 路 Portable Electrode 便利 量 portable electrode 路 濾 濾 行 electrode 類 FM modulation scheme ECG 類 數 RF RF demodulate 利 Elvis Labview ECG 理 理數 BPM portable electrode 路 data processing 論
portable electrode transmitter single-supply 來 來 9V BJT voltage follower buffer 來 IC AD623 LP324 +4.5V GND -4.5V 流 ECG voltage follower 流 GND 不 來 SNR 降 說 single supply 惡 SNR ECG 不易 dual-supply IC +-5V 了 量 利 3V 串聯 +6V GND -6V 流 率來 60Hz power supply 不 理 流 +5V GND -5V 流 Instrumentation amplifier: AD623 AD623 instrumental amplifier (IA) 來 OP741 amplifier schematic ref: AD623 datasheet http://www.analog.com/uploadedfiles/data_sheets/516895375ad623_c.pdf 見 IA differential single pole design 60Hz 更 REF GND IA AD623 來 gain 不 gain input common mode voltage AD623 CMRR 不 saturation
Butterworth low-pass filter 7 Butterworth low-pass filter cut-off frequency 30Hz LP324 裡 立 OPAMP OP741 路 量 60Hz notch filter buffer 路 Twin-T 2 notch filter 來 60Hz notch filter input impedance 不 了 OP741 buffer 1 st order high pass filter amplifier ECG notch filter output 見 amplitude 10~20mV 來 路 度 不 了 更 ECG ECG DC offset saturation 令 RC high pass filter cut-off frequency 2Hz DC 濾 ECG 0 來 利 OP741 量 ECG 理論 +VDD~-VDD 路 +5V~-5V OP741 ECG +4V~-3V saturate 來 了 ECG 量 便 量 見 P QRS complex T
IA 60Hz ECG 不易 來 便 modulation 27MHz FSK 率 4800bps 數 ECG 不 modulation 類 ECG 數 來說 類 數 ADC 利 sequential output ADC 來 ADC0831 類 sequential output ADC synchronization 利 說 synchronization 了 ECG 兩 parallel ADC0804 來 利 8051 來 RS232 channel synchronization 8051 IC 率 類 modulation 參 利 度 率 論 transmitter VCO modulation ECG 來 率 receiver PLL demodulation track 率 transmitter ECG modulation scheme FM 利 LM566 transmitter 路
ref: 利 度 率 http://thesis.lib.cycu.edu.tw/etd-db/etd-search/getfile?urn=etd-0728104-133355& 見 利 來 率 率 receiver PLL 率 2.27KHz Portable electrode receiver 不 率 DC power supply demodulation 利 易 不 率 來 利 LM565 PLL 來 demodulation ref: 利 度 率 http://thesis.lib.cycu.edu.tw/etd-db/etd-search/getfile?urn=etd-0728104-133355& 利 來 PLL 率 了 率 2.27KHz VCO PLL 兩 2.27KHz
ECG amplitude 兩 率 便 不 demodulate ECG amplitude 100mV amplitude 濾 amplifier filter 利 OP741 PLL DC offset 了 率 RC high-pass filter 零 了 RC low-pass filter 不 ECG ECG 路 RC low-pass filter input output 見 RC filter input signal RC filter 便 output 量
ECG input signal amplitude output signal 見 input signal power portable electrode transmitter receiver ECG 量 更 兩 度 ECG 來更 濾 Labview 理 更 performance Data processing Interface: PCI 6251 了 ECG 裡 理 利 了 PCI6251 Analog Voltage Channel 0 AI terminal configuration selection RSE mode DIFF(differential) RSE(referenced single ended) NRSE(non-referenced single ended) mode 不 量 DIFF mode 兩 analog input channels 量 不
noise mv RSE mode AI GND 讀 NRSE mode AI 讀 DAQ 不 不 level 不 mode 量 不 mode 不 裡 不 說 利 DAQ device mode 來 voltage level 了 offset 來 mode 便 output impedance 類 offset 不 降 讀 level 累 DAQ device 裡 instrumentation amplifier 便 DAQ voltage buffer buffer 量 ECG 了 不 buffer Voltage input 5~-5V PCI 6251 16bit Resolution 150uV ECG 率 250Hz 了 debug 便 讀 1024 4 讀 料 來 便利 Matlab 來 [p1]: NI M series user manual, CH4. Signal Processing RF 濾 DAQ device 不 理 ECG waveform 裡 參 了 濾 Labview7.0 便利 filter subvi 濾 濾 了 ECG waveform 便 數 便 復 Butterworth Lowpass filter Notch(Bandstop) filter 理 15,16Hz 了 理 便 Labview Matlab
Hz db distortion 行 RF highpass filter 了 Hz peak 了 filter ripple 濾 不 行 來 串 bandstop filter Hz 不 不 Butterworth 濾 cutoff
frequency 30Hz 復 ripple Time domain 理 Frequency domain Hz peak 2.Heart Beat Rate 來 理數 不 來 理數 率 Pan-Tompkins algorithm ECG
Band-Pass Filter emphasize QRS complex Moving Average integrator Band-Pass Filter 裡 類 不 理 moving averaging integrator peak detection 類 略 Differentiator Labview Derivative x(t).vi 理 discrete differentiation LP filter 數 數
濾 QRS complex peak 離 來 QRS peak 不 threshold 不 理 理 利 peak detector.vi peak 來 Peak Detector threshold 0.7 peak width 20 peak 來 moving averaging integrator 理 Labview 不 便 peak detector peak 度 20 peak 不 0.08 peak width/sampling rate HBR 不 例 來 peak location index 62.44, 270.21, 484.17,708.28, 925.12 0.25, 1.08,1.93, 2.8, 3.7 filter QRS complex interval 60 Heart beat rate data 裡 5 peak 4 率 67~72
3. 理數 理數 濾 QRS complex 來 P T 不 不利 兩 理數 RS interval (i) R 利 Labview array R index R (ii) index 0.2 不 RS interval 0.1 S (iii) 兩 RS 兩 index RS interval 例 來 QRS complex RS 0.175V RS interval 0.028 利 類 R Q 類 理數 量