摘 要

随着近代生活质量的提高，心血管疾病的发病率在年年提升。为了快速检测诊断心血管疾病，辅助医生来判断疾病类型需要设计出一款简易、快捷的心音信号检测处理装置。

本文设计了一种新的心音信号处理系统，本系统基于dsp芯片TMS320VC5509设计，通过搭建完成硬件电路各模块的设计，运用小波变换去噪处理心音信号，对心音信号进行滤波处理，使之能完成心音信号的收集、滤波、存储等功能。并且通过对比了多种小波变换基函数对心音信号的处理效果，得到了最适合心音信号处理的小波变换基函数类型。

该系统经过在噪音环境下收集心音的验证，能够实现收集心音信号，并且对心音信号进行小波变换去噪处理，最后达到快速诊断心音信号类型，达到了本设计对系统的设计要求。

关键词：心音信号；dsp处理；小波变换

Abstract

With the improvement of the quality of life in modern times, the incidence of cardiovascular diseases has increased year by year. In order to quickly detect and diagnose cardiovascular diseases, assisting doctors to determine the type of disease needs to design a simple and fast heart sound signal detection and processing device.

This paper designs a new heart sound signal processing system. This system is based on the design of dsp chip TMS320VC5509. Through the design of each module of the hardware circuit, the wavelet transform is used to denoise the heart sound signal. Heart sound signal collection, filtering, storage and other functions. And by comparing the processing effects of various wavelet transform basis functions on heart sound signals, the most suitable wavelet transform basis function types for heart sound signal processing are obtained.

The system has been verified to collect heart sounds in a noisy environment. It can collect heart sound signals and perform wavelet transform denoising on the heart sound signals. Finally, it can quickly diagnose the type of heart sound signals and meet the design requirements of the system.

Key Words：Heart sound signal；Digital Signal Processing；wavelet transform

目 录

第一章 绪论 1

1.1课题背景以及意义 1

1.2国内外发展现状 1

1.3本文的主要内容 2

第二章 系统结构设计与方案选择 4

2.1系统结构 4

2.2系统方案论证 5

第三章 硬件模块设计 6

3.1音频降噪模块 6

3.1.1 音频降噪模块设计原理 6

3.1.2 音频降噪模块设计 6

3.2语音输入模块 7

3.2.1 语音输入模块设计原理 7

3.2.2 语音输入模块设计 7

3.3 dsp设计电路模块设计 7

3.3.1 dsp模块设计原理 7

3.3.2 dsp模块设计 8

3.4 显示输出电路模块 9

3.4.1 显示输出电路模块设计原理 9

3.4.1 显示输出电路模块设计 10

3.5 电源供电模块 10

3.5.1 电源供电模块设计原理 10

3.5.2 电源供电模块设计 10

3.6 外接存储模块 11

3.6.1 外接存储模块设计原理 11

3.6.2 外接存储模块设计 11

3.7小结 12

第四章 小波变换模块设计 13

4.1 小波变换原理 13

4.2 小波变换c语言实现 14

4.3 小波变换c语言实现仿真 15

4.4 小结 16

第五章 系统实现与仿真 17

5.1 系统实现 17

5.2 系统仿真 18

5.2.1 haar函数去噪效果 18

5.2.2 db9函数去噪效果 18

5.2.3 bior3.3函数去噪效果 19

5.2.4 coif3函数去噪效果 19

5.2.5 sym6函数去噪效果 20

5.3 小结 20

结束语 22

参考文献 24

致 谢 25

第一章 绪论

1.1课题背景以及意义

随着在日常生活当中，我们生活质量的提高，目前人们的生活水平在不断的提高，可以说物质方面相比于从前丰富了许多。但是随之而来也带来了许多问题，首当其冲就是现在人们的身体状况是不如以前的，心血管疾病的发病率与以前相比增加了许多。

心血管疾病目前是一类比较常见的循环系统疾病。其中心脏病在心血管系统疾病中的发病率很高，并且患有心脏疾病的人会显著影响自身的运动机能，每年约有400万人因为心脏病或心脏病引起的并发症死亡。在全球范围内，无时无刻都有人死于心脏疾病。从而快速诊断心脏疾病就显得尤为重要了。

自从古代开始，人们就开始使用听诊技术来判断心脏疾病，但是不同于血糖、血压、血氧浓度等有比较方便的方式去检测。目前使用传统的听诊器来判断心音十分依赖医生的主观因素，存在较大的不确定性。而较为客观的显示出心音的信号图像，对于客观判断心血管疾病起了十分积极的作用。

需求决定市场。正是由于，科学技术的进步改变了人们生活的多样化需求，人们对健康的认识也在不断提高。根据这一要求，小型便携式心脏监测医疗设备会越来越完善。随着电子技术和互联网的发展，医疗设备也进入向着家庭化、便携化方向发展。一种可在家中使用、成本低、检测效果好的便携式心脏监测系统，也随着市场的需求而设计。

本次设计当中，利用了不同水平的离散小波变换来获取细节和近似系数以及去噪后的心音信号。小波变换可以适当地去除噪声并提供良好的时间和频率分辨率，但不能用于检测心音成分的持续时间，这对心脏诊断最重要。同时说明了心音的机制。数据采集​​和检测技术已在讨论之中了。同时应用小波变换并且使用了端点检测技术。本次设计可以收集心音信息，在医学应用上帮助医生进行心音的诊断，用来判断心血管疾病。

1.2国内外发展现状

心音的历史由来已久。最著名的检测心脏声音信号的手段是医生的听诊器。听诊器的历史可以追溯到19世纪。1818年，莱因克医生利用空心直管，发明了木制听诊器，这也是历史上第一个单耳听诊器。医生将耳朵放在病人胸前直接听诊这种古老的方法正是由于听诊器的出现而得到改变。