虚拟仪器大作业实验报告

时间：2025-04-04

东南大学生物科学与医学工程学院

实验报告

大作业

实验名称：基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计专业：生物医学工程姓名：学号：

同组人员：学号：

实验室: 综合楼716 实验时间：评定成绩：审阅教师：

一．实验目的

二．实验内容

基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计

1.实验要求和说明

2.程序设计流程图

3.程序各版块介绍说明

4.前面板的设计

5.调试过程

6.结果及分析

三．实验收获及小结

四．参考文献

一．实验目的

现代医学表明，心电信号（ECG）含有临床诊断心血管疾病的大量信息，ECG的检测与分析在临床诊断中具有重要价值，是了解心脏的功能与状况、辅助诊断心血管疾病、评估各种治疗方法有效性的重要手段。

本次大作业利用具有直观图形化编程和强大数字信号处理功能的虚拟仪器编程语言LabVIEW作为开发平台，设计一个基于虚拟仪器的简单心电信号分析系统，该系统具有心电信号的读取，处理分析，波形显示、心率显示及报警，波形存储和回放等功能。

二．实验内容

1.实验内容及要求

基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计

1. 本次大作业所用原始信号是从MIT-BIH（Massachusettes Institute of

and Beth Israel Hospital，美国麻省理工学院和波士顿贝丝以色列医院）心率数据库（http:///physiobank/database/mitdb/）中选取心电信号作为实验分析的数据。设计的系统要求对原始心电信号进行读取、绘制出其时域波形，利用原始心电数据中的时间数据控制显示时间，并具有保存回放功能，同时具有心率过快或过缓报警提示功能。

2. 心电信号是微弱低频生理电信号，通常频率在0.05Hz～100Hz，幅值不超过 4mV，它通过安装在皮肤表面的电极来拾取。由于实际检测工况的非理想，在ECG 信号的采集过程中往往会受到工频噪声及电极极化等各种随机噪声的影响。噪声的存在降低了诊断的准确性。其中影响最大的是工频干扰和基线漂移噪声。因此，在ECG 信号检测过程中，如何抑制工频干扰和基线漂移等是必须解决的问题。要求选择并设计合适的滤波器，除去所给心电信号的工频干扰和基线漂移。

3. 检测心率：检测信号心电的R波，计算平均心率和实时心率（R-R波时间间隔的倒数），并显示实时心率和平均心率。

4. 对任一路心电信号滤波前后的信号进行时域分析和频谱分析，分别显示出结果。

提高部分：

1. 由于原始信号数据并不是等间隔采样而得到的，而Labview中用数字滤波器处理的数据要求等间隔的，由此需要对原始数据做一次线性插值处理，使其成为均匀数字信号，以便后面的信号进行频域谱分析。提示：根据原文件心电信号的特点，时间间隔设置成0.001s，采用一次线性插值。

2. 对所给的心电信号进行特征点的提取。各波时距的测量，P-R间期 Q-T间期的测量。能显示心电信号特征参数。

3. 使用Report Generation Toolkit for Microsoft Office 设计一个报表生成程序，要求报表中显示标题栏，测试数据、和心电波形图，包含监测开始时间、结束时间、监测总时间长度、监测期间平均心率、心率最大值、心率最小值、监测期间实时心率的波形图。

4. 为了保护用户信息安全，登陆系统时要求设置用户登录模块。当用户运行程序时，程序会自动弹出需要输入用户名和密码的口令信息对话框，输入不正确则不能进入运行状态，此外，还有相应的注册用户模块，删除用户模块，修改密码模块等。

2.程序流程图

数据的读取和处理模块

1.首先是读取数据文件部分，先添加一个文件对话框

文件类型和文件打开提醒进行设置，然后加入一个打开文件函数

分别为