基于DSP的生物醫(yī)學(xué)信號處理實驗平臺設(shè)計

劉毅飛

基于DSP的生物醫(yī)學(xué)信號處理實驗平臺設(shè)計

劉毅飛

目的：設(shè)計一個實驗平臺，使生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生可以學(xué)習(xí)在數(shù)字信號處理器（DSP）上處理生物醫(yī)學(xué)信號的方法。方法：采用數(shù)字化心電信號作為實驗平臺的數(shù)據(jù)源，在現(xiàn)有的DSP實驗平臺上設(shè)計完成各種生物醫(yī)學(xué)信號處理算法。結(jié)果：在實驗平臺上開發(fā)了心電發(fā)生器、濾波、壓縮、頻譜分析、心率檢測等實驗，同時將此實驗平臺作為學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)信號處理儀器設(shè)計的原型，取得了良好的教學(xué)效果。結(jié)論：學(xué)生使用基于DSP的生物醫(yī)學(xué)信號處理實驗平臺既能夠?qū)W習(xí)和深刻理解生物醫(yī)學(xué)信號處理的算法，還能夠?qū)W習(xí)如何使用DSP來實現(xiàn)這些算法，教學(xué)效果顯著，但仍有待于進一步完善。

生物醫(yī)學(xué)信號處理；DSP；實驗平臺

0 引言

生物醫(yī)學(xué)信號處理是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門非常重要的核心課程，為了幫助學(xué)生學(xué)好這門課程，美國 Wisconsin-Madison大學(xué)的 Willis J Tompkins開發(fā)了基于PC平臺的DigiScope軟件，作為生物醫(yī)學(xué)信號處理的實驗教學(xué)平臺[1]，使學(xué)生能在PC機上更加直觀地學(xué)習(xí)和理解生物醫(yī)學(xué)信號處理的原理和一些基本算法。

數(shù)字信號處理器（DSP）由于具有哈佛結(jié)構(gòu)、硬件乘加機構(gòu)、流水線操作等特點，從而具有高速完成生物醫(yī)學(xué)信號處理的能力[2]，所以，使用DSP作為處理器的醫(yī)學(xué)儀器產(chǎn)品越來越普遍[3-5]。正是因為DSP在醫(yī)療儀器中作為信號處理的核心且應(yīng)用日益廣泛，越來越多的高校為了幫助生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)DSP技術(shù)，也開辦了DSP課程及實驗教學(xué)。……