通过串口接收到的数据,对调幅波进行同步解调,为尽可能不失真的还原波形,采用最大平坦型巴特沃斯滤波器进行滤波处理,利用峰值检测、微分处理等方法提取波形特征信息,通过波形实时显示模块进行显示,模块界面如图4,此模块中还可以显示心率,并且当心率不在正常范围时报警提示,可以选择将该波形数据存储,进行后续处理分析。在人体情绪上有波动或肢体上的微小动作会对信号产生较大影响,需要待被测试者进入身心平静状态后测量才比较准确。
LabVIEW的数学库及信号处理库中提供了各种数学处理、信号分析工具(如图5),能够完成复杂的数值分析、数学计算及信号处理等功能,用户可以自定义各种复杂的算法,而传统仪器不具有这样的特性,针对性不强,并且开发传统仪器的周期及成本较高,虚拟仪器可自定义的特点很好的解决上述存在的问题。
回归分析是处理变量之间相关关系的数学工具,它可以帮助人们从一组实验数据出发,分析变量间存在什么样的关系,进而建立这些变量间的回归方程。系统应用的最终目的是进行人体试验,采集数据到一定数量时,在结果分析模块内(如图6),可选择自变量、因变量(主波强度、重搏波强度、主波与重搏波强度比、上升沿斜率)以及自变量的个数。本设计中首先读入测试数据,通过数学库中“删除超出区间数”工具剔除异常数据,根据需要配置 “曲线拟合”面板,即可对拟合曲线进行显示,并给出回归系数,建立回归方程。通过积累一定量数据之后,总结各种因素对脉搏信号影响规律,研究正常人与高血压患者之间的波形差异,以及不同程度病情的高血压患者波形演变规律。