Konzeptionierung eines drahtlosen EKG-Monitors

Konzeptionierung eines drahtlosen EKG-Monitors

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Inhaltsangabe:Einleitung: Die Aœberwachung der Herzfunktion mittels Elektrokardiogramm (EKG) ist eine wichtige und unter UmstAcnden lebensrettende Massnahme. Im stationAcren bzw. ambulanten Umfeld gilt sie schon lang als ein Standard-Diagnose-Verfahren. Patienten, bei denen die Herzbeschwerden nicht permanent auftreten sondern eher sporadischer Natur sind, mA¼ssen A¼ber einen lAcngeren Zeitraum A¼berwacht werden. Herzbeschwerden dieser Art treten oft als HerzrhythmusstAprungen in Erscheinung. Im Rahmen dieser Masterarbeit wird ein drahtloser EKG-Monitor konzipiert, der die EKG-Signale des Patienten aufzeichnet und diese gegebenenfalls einem Arzt zur Diagnose A¼bermitteln kann. Im Fokus der Arbeit steht die Signalaufbereitung und die DatenA¼bertragung des EKGSignals. Die Arbeit beginnt mit der Vorstellung des Systemkontextes der Monitoranwendung. Nach der Beschreibung des internen Aufbaus des Monitors, folgt eine Darstellung der Herzfunktion und der damit verbundenen Entstehung des EKG-Signals samt ErlAcuterung der EKG-Abschnitte. Zur Aufbereitung des Signals werden verschiedene Filterkonzepte vorgestellt und in Matlab simuliert. Um das nun aufbereitete Signal effektiv A¼bertragen zu kApnnen, folgt eine Abhandlung von Techniken zur Datenreduktion und Codierung. Die Simulation von Aœbertragungsfehlern zusammen mit der Codierung erfolgt mittels eines dafA¼r entwickelten Qt-Programms unter Windows. Die Beschreibung zur Detektion des EKG-Signals rundet die Arbeit ab. Die Algorithmen zur Signalaufbereitung, Teile der Datenreduktion und der Signaldetektion werden in einem Simulationsmodell unter Matlab realisiert. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: Formelzeichen und AbkA¼rzungenIV AbbildungsverzeichnisVIII TabellenverzeichnisXI Verzeichnis der ListingsXII 1.Einleitung1 1.1Ziel der Arbeit1 1.2Aufbau der Arbeit1 1.3Voraussetzungen zum VerstAcndnis der Arbeit2 1.4Motivation3 2.Systemkontext4 2.1Verteilung4 2.2Nahfeldkommunikation5 2.2.1Bluetooth5 2.2.2Simple Serial Wireless Connection7 2.3Fernfeldkommunikation9 2.4ResA¼mee10 3.Aufbau12 3.1Aœbersicht12 3.2Signalquelle14 3.3.Signalaufbereitung16 3.4Datenkompression17 3.5Kanalcodierung19 3.6Detektion21 3.7Domain-Modell21 4.Elektrokardiogramm23 4.1Entstehung23 4.2EKG-Abschnitte24 4.3Frequenzspektrum26 4.4EKG-Generator28 4.5ResA¼mee30 5.Filterkonzepte31 5.1Anforderungen31 5.2Mittelwertschwankungen33 5.3SchActzung von Signalwerten34 5.3.1Autokorrelation34 5.3.2Wiener-Hopf-Gleichung36 5.3.3Levinson-Durbin-Algorithmus37 5.3.4Autoregressive SpektralschActzung38 5.4RauschunterdrA¼ckung40 5.5DAcmpfung hApherfrequenter Signalanteile42 5.5.1Filterspezifikation42 5.5.2Filterentwurf43 5.6Blockschaltbild45 6.EKG-Signalkompression47 6.1Dekorrelation47 6.1.1Lineare PrAcdiktion47 6.1.2PrAcdiktion mit Quantisierung49 6.2Entropiecodierung52 6.2.1Huffman-Codierung52 6.2.2Codegenerierung53 6.3Blockschaltbild56 7.DatenA¼bertragung58 7.1Bitfehlerwahrscheinlichkeit58 7.2Kanalmatrix59 7.3Blockcode-Generierung61 7.4Datenprotokoll64 7.5Blockcode-Decodierung65 7.6Simulator66 7.7ResA¼mee68 8.SignalrA¼ckgewinnung69 8.1Blockschaltbild69 8.2Huffman-Decoder70 8.3PrAcdiktor-Decodierung73 8.4Interpolation74 8.5.ResA¼mee76 9.Signaldetektion77 9.1Algorithmus77 9.2Beispiele80 9.2.1HerzrhythmusstAprungen80 9.2.2Vorderwandinfarkt82 9.2.3Fehlerhafte Aœbertragung83 9.3ResA¼mee86 10.Zusammenfassung und Ausblick88 Literaturverzeichnis90 Anhangi Textprobe:Textprobe: Gern senden wir Ihnen eine Textprobe der Studie zu. Schicken Sie dazu eine e-Mail an info@diplom.de.... Tiefpassfilters Listing A.5: Skalierung und Koeffizientenquantifizierung des Tiefpassfilters in Matlab %% Quantizing and ... signifcant bit LSB = 2 a€“(waˆ’1); % transpose original Coefficients from second section order into transfer % function [b, anbsp;...


Title:Konzeptionierung eines drahtlosen EKG-Monitors
Author: Jens Thielemann
Publisher:diplom.de - 2010-05-11
ISBN-13:

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