基于Sitara處理器的WIFI多通道心率變異(HRV)分析系統(tǒng)

1、基于Sitara處理器的WI-FI多通道心率變異(HRV)分析(fnx)系統(tǒng)導(dǎo)師(dosh)：沈建華組員：王昕、胡旭等 華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)系-系統(tǒng)設(shè)計(jì)組共十八頁(yè)關(guān)于(guny)HRV指心率節(jié)奏快慢隨時(shí)間所發(fā)生(fshng)的變化研究對(duì)象：RR間期適用領(lǐng)域醫(yī)療監(jiān)護(hù)集體運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練心理測(cè)試比較群體性協(xié)調(diào)狀態(tài)（本系統(tǒng)應(yīng)用點(diǎn)）共十八頁(yè)HRV分析(fnx)參量時(shí)域分析(fnx)BPM、SDNNpNN50、pNN100頻域分析功率譜PSDLFPnorm、HFPnormLF/HF共十八頁(yè)同類(lèi)產(chǎn)品比較(bjio)類(lèi)別本系統(tǒng)NI類(lèi)產(chǎn)品第三方產(chǎn)品傳輸方式Wi-Fi 多路USB 多/單路串口支持路數(shù)=10=51平臺(tái)特性

2、ARM Cortex-A8x86x86功耗較低較高較高算法準(zhǔn)確性較高業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)一般算法耗時(shí)較慢較快一般其他特性移動(dòng)性高支持云端保存手機(jī)端查看需要NI授權(quán)成本較高成本較低共十八頁(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析(fnx)平臺(tái)AP采集(cij)節(jié)點(diǎn)支持10路用戶云端手機(jī)共十八頁(yè)采集(cij)節(jié)點(diǎn)模擬前端均采用(ciyng)TI模擬器件一次充電后最少可工作4小時(shí)以上共十八頁(yè)固件( jin)結(jié)構(gòu)ADCDMAIOCC3000 LIBRTOSNet CommunicationFIR FilterHALSPIBuffer & CacheTIMER共十八頁(yè)分析(fnx)平臺(tái)硬件由實(shí)驗(yàn)室與德研科技聯(lián)合開(kāi)發(fā)720M主頻，強(qiáng)勁的網(wǎng)絡(luò)處理

3、能力(nngl)，豐富而強(qiáng)大的外設(shè)共十八頁(yè)平臺(tái)(pngti)結(jié)構(gòu)Application SoftwareQt EmbeddedQWidgetQGLWidgetOpenGL ESSystem on ChipFBDEVUSBTouchscreenRT73DDRI2CMMCNEON & VFP802.11AlgorithmQCustomPlotNet Lib共十八頁(yè)算法(sun f)過(guò)程小波去除基線三次插值擬合 分段預(yù)處理Hann窗 PSD頻譜梯形法計(jì)算頻參分類(lèi)與狀態(tài)識(shí)別峰值檢測(cè)提取RRBPM計(jì)算均值統(tǒng)計(jì)差分法計(jì)算時(shí)參時(shí)域算法頻域算法共十八頁(yè)算法(sun f)性能靜態(tài)(jngti)輸入2048個(gè)RR

4、測(cè)試條件AM335x耗時(shí)（ms）PC耗時(shí)（ms）原始算法480280對(duì)算法本身進(jìn)行深層優(yōu)化9055軟浮點(diǎn)、編譯優(yōu)化604使用NEON指令、硬件浮點(diǎn)加速20-共十八頁(yè)算法(sun f)準(zhǔn)確性測(cè)試(csh)分析項(xiàng)LF/HF數(shù)據(jù)源AM335x分析結(jié)果NI標(biāo)準(zhǔn)軟件分析結(jié)果數(shù)據(jù)1（55個(gè)RR）3.3153.591數(shù)據(jù)2（380個(gè)RR）2.2842.363數(shù)據(jù)3（770個(gè)RR）0.0960.110數(shù)據(jù)4（2262個(gè)RR）3.3363.731共十八頁(yè)應(yīng)用軟件多線程、Select網(wǎng)絡(luò)模型架構(gòu)(ji u)QT GUI界面共十八頁(yè)云端(yndun)與手機(jī)云端與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)連接轉(zhuǎn)發(fā)和保存數(shù)據(jù)手機(jī)(shu j)Andr

5、oid APK實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程接收云端查看多用戶歷史數(shù)據(jù)共十八頁(yè)主要(zhyo)指標(biāo)類(lèi)別參數(shù)指標(biāo)值采集節(jié)點(diǎn)最大節(jié)點(diǎn)數(shù)10個(gè)最長(zhǎng)工作時(shí)間（電池供電）4h采樣率1Khz最短無(wú)斷裂時(shí)間1h最大傳輸延時(shí)0.5s分析平臺(tái)最大網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬160Kbps最大動(dòng)態(tài)波形刷新率10Hz時(shí)域計(jì)算參數(shù)HR波形、BMP波形、SDNN、PNN50、PNN100頻域計(jì)算參數(shù)PSD波形、LF/HF、LFnorm、HFnorm動(dòng)態(tài)最大分析耗時(shí)（1024個(gè)RR）10msLF/HF最大分析誤差（與NI標(biāo)準(zhǔn)軟件結(jié)果對(duì)比）10%共十八頁(yè)系統(tǒng)(xtng)實(shí)物共十八頁(yè)謝謝(xi xie)！共十八頁(yè)內(nèi)容摘要基于Sitara處理器的WI-FI多通道心率變異(HRV)分析系統(tǒng)。720