基于WIFI的心电信号传输系统

论文摘要

随着社会发展，心脏病的发病率也在逐年攀升，由于一些心脏疾病的隐蔽性和突发性，使得心脏的长期监护具有重要的医学预防意义，但长期的住院治疗给患者带来了沉重的经济负担，无线远程医疗系统，使用无线网络进行数据传输，病人能在正常生活的状态下进行监护，随时随地将自己的心电数据送到医院，医生可以根据病人的心电数据进行远程治疗。本文提出了一种基于WIFI无线网络的远程监护系统，利用WIFI的高速传输速度与低成本接入的特点，结合未来打造WIFI无线城市的计划与WIFI网络间无缝连接的优势，建立心电图数据的实时传输系统，并实现多路监护与实时波形的显示。本文的研究着重于以下三点1.心电数据的实时传输问题，通过对WIFI网络特点的深入研究，设计了一种基于WIFI的无线心电数据传输系统，并完成了WIFI模块的选取，WIFI连接通道的建立，与Socket监控界面的实现。并运用多线程编程设计多路监护端口，解决了多终端连接端口阻塞的问题。2.心电数据在传输过程中的正确性研究，采用CRC-8循环冗余校验方式，控制传输过程中可能出现的差错，并深入研究WIFI网络的切换问题，设计一种以CRC-8校验码为切换条件的智能切换技术。并与传统的切换技术进行比较。3.心电数据的完整性问题，通过研究单片机存储系统与外接扩展技术，设计外部扩展空间，存储因断开连接或进行接入点（AP，Access Point）切换时所丢失的部分数据。本文进行了对WIFI通信模式、网络数据传输、心电信号采集以及嵌入式系统等方面的跨科学研究，并在此基础上，实现了原形系统的实现，为此系统在医疗应用中奠定了理论与实践的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势
• 1.2.1 心电远程监护的四个阶段
• 1.2.2 无线通信的监护方式与发展
• 1.2.3 高速宽带网接入
• 1.3 本文主要内容
• 1.4 本文的章节安排
• 第二章 心电图知识简介与系统总体构架设计
• 2.1 心电图简介
• 2.2 基于 WIFI 的心电传输构想
• 2.3 系统总体框架描述
• 2.3.1 系统总体结构
• 2.3.2 系统硬件组成与选取原则
• 2.4 系统采集端的实现
• 2.4.1 心电数据的存储格式
• 2.4.2 采集端与单片机的接口
• 2.5 发送端的设计与实现
• 2.5.1 异步通信方式
• 2.5.2 串行通信的校验方式
• 2.5.3 串口波特率设置
• 2.6 系统软件界面设计
• 第三章 WIFI 模块的 UART 接口协议与具体实现
• 3.1 WIFI 模块的简介
• 3.2 WIFI 模块 UART 接口协议
• 3.3 CRC-8 循环冗余校验
• 3.4 基于 WIFI 的数据传输过程
• 第四章 AP 切换策略
• 4.1 AP 切换的传统方法与原理
• 4.2 基于背景扫描的软切换策略
• 4.3 本方案的 AP 切换策略
• 4.3.1 切换方式一：软切换
• 4.3.2 切换方式二： CRC 切换策略
• 4.3.3 AP 切换时间实验
• 第五章 系统的测试与优化
• 5.1 系统在传输过程中的准确率测试方案
• 5.1.1 发送端 Socket 通信软件
• 5.1.2 接收端 Socket 软件
• 5.2 数据完整性方案
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文主要工作总结
• 参考文献
• 发表论文与科研情况说明
• 致谢