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嵌入式睡眠监控系统控制方法的研究摘要当今社会随着生活节奏的日益加快,生活压力的不断增大,睡眠不足或者睡眠质量不高已经成为一个社会普遍存在的问题。睡眠是人类的最重要的生理活动之一,在人的一生中睡眠时间大概占了生命的三分之一,良好的睡眠不但可以使全身肌肉可以得到放松,而且也可以使全身各个重要器官得到恢复和休息。人体在睡眠过程中,睡眠活动其实也是脑部神经活动,在不同的睡眠阶段神经的活动也不同。睡眠状态的改变也会影响到人体的心率、血压、脉搏波形等心电信号,由于脉搏信号的改变受到了自主神经的调节控制,而自主神经的活动在不同的睡眠阶段也是不同的,如果在睡眠过程中心电信号因为受到恶梦的影响而出现波动,则可能引发心血管疾病的发生,通过脉搏信号对人体的睡眠进行监测可以评估人体健康状态以及预防相关疾病的发生,所以睡眠监控的研究具有十分重要本论文的研究方法主要是:首先对国内外睡眠监控的研究状态作了相应的分析,利用脉搏波理论,然后选取合适的脉搏传感器间接的对人体的脉搏信号进行采集,对不同时期睡眠状态下的心电信号得出的不同的睡眠信息,为改善睡眠质量提供了可靠的依据。在硬件设计中主要设计了基于平台下的以为核心的嵌入式睡眠监控系统,设计了利用蜂鸣器发出不同强度的声音信号对实验者进行恶梦打断,经过实验分析,在平台下建立了模糊控制器,并且制定了相应的模糊控制策略和仿真模型,降低了在睡眠中由恶梦引发心脑疾病的发生的可能性。本文主要完成的工作内容如下:选取了合适的脉搏传感器,达到了对脉搏信号的采集要求,芯片为嵌入式睡眠监控系统核心,构建嵌入式系统必要的电源,复位,疍转换等电路设计,完成了硬件系统的三大模块的设计:信号采集模块、信号接收模块和声音干扰模块;⒒肪诚拢杓屏税ǚ⑸淠?橹鞒绦颉的意义。然后以
脉搏信号收发子程序、脉搏信号存储子程序、以及声源强度控制子程序的设计,达到了对的硬件底层驱动,疍转换,无线收发模块等进行驱动开发达到了相应功能;在论文中依据模糊控制理论,利用平台中的工具箱首先对模糊控制器的结构进行设计,再对精确量进行模糊化,构建相应的隶属度函数,建立了相应模糊控制规则,并且在实验中加以验证模糊规则的适应程度,最后在对模糊量的去模糊化。并在软件中的工具箱进行了相应的系统仿真。关键词:睡眠监控,脉搏,嵌入式系统,模糊控制
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目录脉搏传感器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯髀邸课题研究的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯课题研究的背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.霾ú⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..úúㄐ蜗凳齂值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯系统控制方法的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..刂品桨福⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.:刂品桨傅娜妨ⅰ低车挠布杓啤硬件系统总体结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信号采集模块整体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基本电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..工作电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...糯蟮缏贰尴叻⑸涞缏贰卡电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信号接收模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.藕沤邮漳?檎迳杓啤镜缏贰尴呓邮盏缏贰涌诘缏贰谧;坏缏贰声音干扰模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
低橙砑杓啤系统开发平台介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.发射模块主程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.疍转换子程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..脉搏信号收发子程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯跏蓟⑺妥映绦颉邮兆映绦颉甪..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯脉搏信号存储子程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.刂破髋渲谩卡基本设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.卡上的募低成杓啤声源强度控制子程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯:刂葡低车纳杓朴敕抡妗模糊控制的简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..模糊控制的理论基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯