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基于ARM和GPRS的生物医学信号无线传输的技术研究

2020-12-13阅读(233)

基于ARM和GPRS的生物医学信号无线传输的技术研究

论文摘要

随着生活水平的不断提高,人们对家庭保健和健康检查越来越重视。传统的医疗服务由于受到地域的限制,仅能为本地人群提供服务,远程医疗借助现代通讯技术和计算机技术为远程病人提供预防、诊断、治疗等一系列服务,因此越来越受到人们的重视。生物医学信号的无线传输属于远程医疗的重要组成部分,通过医学信号的无线传输既可以实现远程监护,即远程检测病人的各种生理参数（心电、脑电、血氧、血糖等）指导病人治疗,也可以实现远程会诊,即把病人的文本信息和图像信息无线传输到医院供医生诊断,医生再把诊断结果回传完成会诊。本文设计了一款生物医学信号无线传输系统,完成远程监护和远程会诊两大功能。该系统主要包括远程传输终端和医院上位机两部分组成,其中远程传输终端的软硬件实现是本文的重点和关键。介绍了远程传输终端的硬件结构和软件体系的总体设计方案。远程传输终端的硬件平台以SAMSUNG公司的ARM内核的32位嵌入式微处理器S3C2440A为控制核心,外围扩展华为GTM900-C的GPRS模块、RS-232串口、USB接口、SD卡存储模块等模块,文中对各硬件模块的设计实现做了详尽的论述。在硬件平台的基础上,移植嵌入式操作系统Windows Embedded CE6.0,对WinCE6.0定制和移植过程做了详细论述。利用Visual Studio2005开发了基于WinCE6.0的嵌入式应用程序和上位机软件。详细介绍了利用GPRS模块无线传输数据及发送短信,使用SQL Server CE3.0进行数据存储。建立了远程监护及远程会诊两大功能的人机操作界面。介绍了上位机软件使用IOCP完成端口管理Socket与GPRS模块之间通讯,使用RDA技术实现SQL Server 2000与SQL Server CE3.0之间远程同步。对远程监护模式和远程会诊模式进行了功能测试和分析,对GPRS数据无线传输的速度和稳定性进行了测试,经测试,生物医学信号无线传输系统达到预期设计要求。本课题所研制的生物医学信号无线传输系统,具有操作简单,界面友好,可扩展性和灵活性高等特点,能够实现实时远程监护和远程会诊.另外,系统采用.嵌入式系统设计,具有较高的可靠性和实时性。

论文目录

  • 目录
  • CONTENTS
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 课题研究的目的和意义
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.3.1 国外研究现状
  • 1.3.2 国内研究现状
  • 1.4 本课题的研究内容及特点
  • 第二章 系统总体设计
  • 2.1 总体框架设计
  • 2.2 远程传输终端设计
  • 2.2.1 硬件电路设计
  • 2.2.2 软件设计
  • 2.3 上位机设计
  • 2.4 系统工作过程
  • 2.5 系统特点
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 远程传输终端的硬件设计
  • 3.1 核心板设计
  • 3.2 扩展板设计
  • 3.2.1 电源模块
  • 3.2.2 复位电路模块
  • 3.2.3 蜂鸣器控制模块
  • 3.2.4 触摸液晶屏接口模块
  • 3.2.5 数据存储模块
  • 3.2.6 RS-232模块和USB接口模块
  • 3.2.7 GPRS无线通信模块
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 Windows CE 6.0嵌入式操作系统的定制和移植
  • 4.1 Windows CE 6.0操作系统简介
  • 4.2 Windows CE平台开发工具及开发流程
  • 4.3 BSP开发
  • 4.3.1 BSP的概念
  • 4.3.2 克隆一个BSP
  • 4.3.3 Bootloader的开发
  • 4.3.4 流接口设备驱动程序开发
  • 4.3.5 OAL层结构与系统中断
  • 4.4 操作系统平台的构建与配置
  • 4.4.1 新建一个操作系统平台
  • 4.4.2 修改映像配置文件
  • 4.4.3 操作系统的编译
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 无线传输系统应用软件设计
  • 5.1 嵌入式应用软件设计
  • 5.1.1 GPRS模块使用编程
  • 5.1.2 生物医学信号数据存储的实现
  • 5.1.3 人机界面的建立
  • 5.2 上位机软件设计
  • 5.2.1 上位机通讯模块
  • 5.2.2 数据存储与同步模块
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 系统测试与分析
  • 6.1 监护模式的测试与分析
  • 6.1.1 生理参数采集模块CSN801
  • 6.1.2 心电信号远程监护测试
  • 6.2 远程会诊模式的测试与分析
  • 6.2.1 数据库查询测试
  • 6.2.2 图像浏览和处理测试
  • 6.2.3 诊断报告上传及短信提醒测试
  • 6.3 GPRS无线传输性能测试
  • 6.3.1 传输时间测试
  • 6.3.2 传输稳定性测试
  • 6.4 本章小结
  • 第七章 总结与展望
  • 7.1 总结
  • 7.2 展望
  • 附录
  • 附录1: RM核心板原理图
  • 附录2: 串口通讯函数源码
  • 附录3: GPRS通讯函数源码
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 学位论文评阅及答辩情况表

    • 相关论文文献

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