實時心電信號源設計

　　設計方案采用SIMULINK實現心電信號發生器的設計。SIMULINK可以方便地進行可視化動態建模，且仿真過程是交互的，可以隨時修改參數，能夠立即看到仿真結果，生成可以實際應用的實時信號。

　　心電信號發生器實現

　　設計方案中將心電信號看作是由各個特征波組合在一起的波形，這些特征波包括P波、Q波、QRS波、S波、T波和U波。仿真設計過程中，Q波、QRS波和S波用三角波實現，P波、T波和U波用正弦波實現。

　　心電信號發生器的設計采用七個模塊實現，其中六個模塊的功能是實現特征波，一個模塊用來合成各個特征波，實現心電信號的仿真。設計結果如圖3。

　　如圖3示，每個心電信號特征波產生模塊均有一個各自的特征波參數輸入，這些參數包括幅度、寬度和移位。另外，6個心電信號特征波形產生模塊有2個公共輸入，分別是產生心電信號的長度x和心跳周期beat。顯而易見，該心電信號發生器的SIMULINK模型可以通過改變心電信號參數，方便地得到所需的心電信號。

　　實時心電信號的產生

　　設計方案中，采用SIMULINK設計的心電信號發生器產生數字仿真心電信號，通過研華公司(Advantech)的模擬輸出數據采集卡PLC-812PG的D/A轉換器引出，生成實時心電信號，具體原理框圖如圖4。

　　MATLAB Embedded Function模塊只支持二維矩陣運算，因此在實時心電信號輸出時要注意二維數據到一維數據的轉換，即采用一個二維矩陣到一維矩陣的轉換模塊。

　　結論

　　本方案解決了實際心電信號采集過程中硬件電路復雜、噪聲大以及個別心電波形不易采集等困難。為醫學研究和教學帶來方便，具有一定實用和參考價值。