1. 研究目的与意义（文献综述）

当今社会中，心脏病仍然是导致死亡率较高的疾病之一，据统计，全世界死亡人数中约有三分之一死于心脏疾病，且我国的心脏病死亡率近几年呈上升趋势。为了有效预防心脏病的发作以及减少死亡率，我们需要改进心脏病的诊断和治疗手段。心脏泵血时会引起与人类身体紧密接触的物体发生受力上的变化，将这种受力变化记录下来便称为心冲击图（ballistocardiogram,bcg）信号。bcg信号是心脏监测的方法之一，它反映了心血管系统的工作状态，且无需在人体贴附传感器，可以在受检测者没有察觉的情况下进行检测，长期使用时不会对受检测者造成多余的心理负担。bcg信号中包含很多心血管系统的信息，利用bcg信号检测实时心率可以密切观察心脏变化，监测心脏活动是否存在异常，并且将发病率降到最低。

目前医学上常用的心脏功能检查方法大致有无创性和有创性两大类。有创性检查即向血管、心脏内插入心导管。通过导管技术的方法，获得心脏血管的各项数据，从而达到诊断疾病的目的。此类检查尽管影像直观、数据可靠，但是对人体均有一定的创伤性。无创性检查则包括心电图（ecg）、平板运动实验（tet）、心脏彩超（ucg）等，这种检查方式虽然无创伤，但是需要将电极或者心脏探头与人体紧密接触，这给受测试者会带来极大的不便和心理压力。且长时间的粘贴电极，会使局部皮肤瘙痒、甚至溃烂。这就需要寻找一种舒适的，人体无感觉的心脏功能检测方法，使受检测者可以在比较舒适的情况下对心脏功能进行检测。bcg信号检测方法满足这样的要求。

bcg信号最早由gordon于1877年提出，starr等在20世纪30年代建立了心冲击信号采集系统。受限于当时的技术，采集设备十分笨重庞大，限制了心冲击信号技术的发展。50年代末，我国航空医学的科学家陈定一，饶毓菩等人先后借助bcg的原理利用记纹鼓和马利氏鼓对由于体动和心搏所造成的床动进行了长达8小时的 记录，对睡眠质量和疾病的研究具有重要的意义。1996年，我国北京生物医学研究发展中心的俞梦孙等人设计的充气式微动灵敏床垫（micro movement sensitivemattress,mmsm）。如下图所示，整个床垫分为四个区，可以更加全面地反映人体各部分的动作，且各个区域的信号可以相互校正，减少干扰。

2. 研究的基本内容与方案

bcg信号检测硬件设计主要针对心跳信号的检测硬件电路设计，要求能初步实现心跳信号的消噪和检测。心脏左心室泵血会使身体产生先由头到脚再由脚到头方向产生运动，作用于与身体紧密接触物体使其受力发生变化，因此在支撑物体的纵轴上安装传感器就可测得这种力，就获得了bcg信号。

整体硬件电路分为两个部分，分别为bcg信号的检测模块，与实时心率测量与显示模块。bcg信号检测模块采用模拟的方式对信号进行放大、滤波等处理，实时心率测量与显示模块通过控制外围电路将模拟信号转换成数字信号，再进行滤波处理，最后将预处理后的bcg信号显示出来。

3. 研究计划与安排

第1周—第4周 搜集资料，撰写开题报告；

第5周—第6周 论文开题；

第7周—第12周 撰写论文初稿；9i8u876

4. 参考文献（12篇以上）

[1]m. kotas,j. jezewski,k. horoba,a.matonia. application of spatio-temporal filtering to fetal electrocardiogramenhancement[j] . computer methods and programs in biomedicine . 2010

[2]姚成.心电信号智能分析关键技术研究[d]. 吉林大学 2012

[3] addison paul s. wavelet transformsand the ecg: a review.physiological measurement . 2005