心電身份識(shí)別在汽車防盜系統(tǒng)上的應(yīng)用.pdf

1、人體生物特征信息有很好的唯一性、安全性等優(yōu)點(diǎn)，已成為身份認(rèn)證的一種新介質(zhì)。心電信號(hào)是人體生物特征信息的一種。21世紀(jì)以來(lái)，許多學(xué)者開始探討心電身份識(shí)別技術(shù)并取得一些成果，但實(shí)際應(yīng)用尚未推廣。本課題探討如何把心電身份識(shí)別應(yīng)用到嵌入式汽車系統(tǒng)中，以提高汽車防盜等安全指數(shù)。
　　本文先是結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)了一個(gè)適合于嵌入式車載應(yīng)用場(chǎng)合的身份識(shí)別系統(tǒng)架構(gòu)，然后分硬件電路設(shè)計(jì)和軟件算法研究?jī)煞矫婀ぷ魅プ觥Ｓ布娐吩O(shè)計(jì)包括采集模塊設(shè)計(jì)和主控器的

2、設(shè)計(jì)。采集模塊設(shè)計(jì)上，對(duì)放大電路和濾波電路部分做了重點(diǎn)探討。在主控器的設(shè)計(jì)上，充分考慮了運(yùn)算速度、存儲(chǔ)空間、所需接口等因素，確定一款合適的嵌入式控制處理芯片。軟件算法上的研究主要包括信號(hào)的去噪算法、心電的識(shí)別算法和運(yùn)動(dòng)后等不同心律下的心電識(shí)別問(wèn)題。在心電去噪方面，實(shí)驗(yàn)對(duì)比了傳統(tǒng)的基于傅立葉變換去噪和基于小波去噪的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)小波去噪效果更好。比對(duì)識(shí)別算法上，主要是在頻域里面進(jìn)行。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的心電識(shí)別問(wèn)題，主要從模型預(yù)測(cè)和建立多樣本數(shù)據(jù)庫(kù)這兩

3、個(gè)方向進(jìn)行探討。本論文的主要成果有：
　?。?）設(shè)計(jì)了一個(gè)適合于嵌入式車載應(yīng)用場(chǎng)合的身份識(shí)別系統(tǒng)，包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件識(shí)別算法的實(shí)現(xiàn)。
　?。?）為了操作的方便和實(shí)用，采集模塊采用的是單導(dǎo)聯(lián)手觸式采集方案。針對(duì)該方案采集到的信號(hào)微弱而且含噪音比較多的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了合適的放大電路和濾波電路，并且在數(shù)據(jù)上進(jìn)行了軟件去噪處理，取得很好的效果。
　?。?）針對(duì)心電信號(hào)時(shí)域波形不穩(wěn)定的特點(diǎn)，提出了一種基于頻譜特征的識(shí)別算法，并設(shè)

4、計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試算法的識(shí)別正確率。為了解決因接觸不良導(dǎo)致中間某段波形變形問(wèn)題，在求頻譜特征前先對(duì)幾個(gè)周期波形進(jìn)行平均。
　　（4）針對(duì)運(yùn)動(dòng)后等不同心律狀態(tài)下的心電識(shí)別問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了兩種算法，并實(shí)驗(yàn)測(cè)試算法的效果。發(fā)現(xiàn)建立多心律樣本庫(kù)，能提高運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的心電識(shí)別正確率。
　　設(shè)計(jì)的系統(tǒng)帶有CAN總線接口，能夠很好地與汽車控制系統(tǒng)融合，可以把心電身份識(shí)別技術(shù)與汽車控制很好地聯(lián)系起來(lái)。同時(shí)對(duì)于后續(xù)的開發(fā)，可以把基于心電的疾病診斷技術(shù)融