单兵系统生命参数检测技术的研究

发布时间：2017-09-18 06:20

  本文关键词：单兵系统生命参数检测技术的研究

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【摘要】： 单兵信息系统是未来战争发展的趋势,因此,及时了解士兵的生理状态,把握士兵的战斗能力,具有非常重要的意义。本课题设计并实现一个单兵生命参数信息采集和远程监护系统,该系统是通过放置在士兵身上的微型生理传感器获取生命参数信号,将采集到的信号经过无线传输装置接入测控平台进行实时监测,使指挥人员及时了解士兵在战场上的生理状态。当士兵的生理状态发生异常时,系统就会报警,从而使伤者及时获得有效救治,达到降低战场死亡率的目的。 本论文对单兵系统生命参数检测单元进行了初步研究,设计了单兵生理参数信号采集系统,并对实验结果进行了分析。该信号采集系统主要是针对呼吸、体温、血氧饱和度和脉率信号的采集电路进行设计,并将采集到的数据经单片机处理得到相应的参数信息。最后,对各个生理参数指标进行研究,通过实验重点分析了血氧饱和度值的高低与士兵各生理状态之间的关系。 本检测系统不仅可以应用于单兵系统领域,在医疗系统和家庭保健方面也有广阔的应用前景。
【关键词】：单兵生命参数 血氧饱和度 呼吸 脉率 体温
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R82;E916
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-13
• 1.1 引言7
• 1.2 课题的研究背景和意义7-8
• 1.3 单兵系统与生理参数监测系统8-10
• 1.4 国内外研究的发展现状10-12
• 1.5 本论文研究的主要内容12-13
• 2 系统理论及方案概述13-19
• 2.1 系统总体结构的概述13-15
• 2.1.1 微型电源13
• 2.1.2 便携式单兵生命参数信息检测模块的实现13-14
• 2.1.3 数据传送14
• 2.1.4 信号接收与测控平台14-15
• 2.2 传感器的相关理论15-17
• 2.2.1 传感器的定义15
• 2.2.2 传感器的组成和分类15-16
• 2.2.3 传感器的静态和动态特性16-17
• 2.3 设计目标及拟解决的关键问题17-19
• 3 生命信息参数的检测19-35
• 3.1 血氧饱和度和脉率的检测19-27
• 3.1.1 郎伯-比尔定律19-22
• 3.1.2 血氧饱和度的检测方法22
• 3.1.3 脉搏血氧测定法的计算公式22-24
• 3.1.4 测量部位和光波波长的选择24-26
• 3.1.5 脉率的检测26-27
• 3.2 呼吸信号的检测27-30
• 3.2.1 呼吸信号的检测方法27-28
• 3.2.2 生物阻抗法28-29
• 3.2.3 测量原理29-30
• 3.3 温度信号的检测30-34
• 3.3.1 体温测量部位的选择30-31
• 3.3.2 负温度系数(NTC)热敏电阻检测法31-34
• 3.4 本章小结34-35
• 4 硬件电路的设计35-49
• 4.1 脉搏血氧饱和度模块的电路设计35-40
• 4.1.1 血氧探头传感器原理及信号放大过程35-36
• 4.1.2 同步时序控制电路和发光二极管恒流驱动电路36-38
• 4.1.3 同步解调放大电路38-39
• 4.1.4 A/D数据采集电路39-40
• 4.1.5 计算机处理系统40
• 4.2 呼吸信号的电路设计40-45
• 4.2.1 激励源电路40-42
• 4.2.2 前置放大电路42-43
• 4.2.3 带通滤波放大43-44
• 4.2.4 半波整流解调44
• 4.2.5 放大滤波电路44-45
• 4.3 热敏电阻测温电路设计45
• 4.4 传感器信号的数字化处理45-48
• 4.4.1 MSP430单片机的特点和内部结构概述46-48
• 4.4.2 生理参数信号采集终端的设计48
• 4.5 本章小结48-49
• 5 数据分析49-57
• 5.1 呼吸、体温及脉率的检测标准49
• 5.2 血氧饱和度的测试实验49-56
• 5.3 本章小结56-57
• 6 全文总结与研究展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62
• 附录62

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 洪亚军;单兵武器协同仿真与系统优化设计研究[D];南京理工大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李尔松;无线躯干网络构建及其移动生理监测应用研究[D];重庆理工大学;2011年

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本文编号：873881