结论
系统在硬件和软件.上都已调试成功。本系统有如下特点: (1)在满足系统要求的前提下，将一些硬件能实现的功能交付软件实现，尽量节省系统硬件成本的原则而进行设计的，因此系统的硬件部分被简化。例如:数据采集部分的数据采用边采集边传送的方式上传至上位机，然后由软件将其送入数据库并对其进行保存和处理，而未在硬件上增加外部数据存储器。(2)系统与计算机的通信采用一对一的串行通信，只需要一对传送线，节省了系统口线。(3)软件是采用图形语言LabVIEW进行开发的，使测试系统的设计更加方便快捷，而且在硬件成型之后还可以进行功能扩展。(4)系统软件实现了信号的显示、存储、回放、打印等功能，尤其是重点分析了心电信号，使得系统具有自动诊断的功能，对心电信号的临床应用有重要意义。(5)系统利用LabVIEW强大的远程通信编程能力实现了远程面板的调用，为随时监测病人的病情提供了方便
但由于系统是采用串口进行数据通信的，这使得系统不能快捷方便的控制系统硬件，而且串口传送数据的速度较慢，虽然能满足本系统目前的要求，但有碍系统采样速率的提高进而系统精度难以提高。系统将在这方面作进一步改进， 利用USB总线传送数据，从而使系统更加完善。另外本系统着重于对单个信号的分析，在以后系统完善的过程中，可进行关联分析即综合的对各个信号进行分析,从而更准确的得到检测信息。
虚拟仪器是电子技术和计算机技术相结合的产物，它是现代仪器仪表设计的高效率解决方案。本论文在这方面作了一个新的尝试，使LabVIEW成功的应用在生物信号数据采集及处理系统之中。随着计算机技术的不断发展，虚拟仪器技术必将会在测试领域发挥越来越重要的作用。

致谢
从三月到六月，在这三个月左右的时间里，我完成了自己的毕业论文，从选题到翻译文献，从实验到最终完成撰写，从查重到答辩，在这个过程中有许许多多的人给予了我很多帮助，在这里我要感谢他们。
首先，我要感谢我的导师弓巧侠老师，在选题，实验设计等各个方面，她给予了我许多指导，有一次还给我介绍了一份工作，令我非常感动。
其次，我要感谢我的朋友们，他们有的给我分享软件经验，有的帮我解决了一些疑惑，愿我们的友谊地久天长。
我要感谢我的爸爸妈妈，他们的鼓励和支持是我前进的重要动力，我会永远记在心中。
我还要感谢郑州大学，以及所有的老师们，四年的光阴仿佛就在一眨眼之间。遥想四年前，我第一次离开家乡，来到大城市，来到郑州，来到郑大，我就喜欢上了这里。这是一座充满活力的城市，这是一所充满活力的校园。在这里，我遇到了认真负责、爱岗敬业的老师们，遇到了热爱学习、互帮互助的同学们，因为你们，这四年将是我此生最难忘的时光。
最后，我还要向审阅本文的老师们表示感谢，感谢你们对本文提出建议，这将会让我受益匪浅。

参考文献
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摘要：300字
本文通过对生物医学信号采集程序进行分析，实现了对两种生物医学信号采集程序的进一步优化设计。在实验中，实验内容可以分为两个方面，这两个方面分别是硬件和软件。在硬件方面，主要是通过NI-ELVIS-III平台和相关的传感器进行采集生物医学信号，然后通过USB接口将采集到的生物医学信号传递给计算机。在软件方面，通过使用图形化编程环境软件LabVIEW对采集到的生物医学信号进行一系列处理和分析，显示了信号的频谱特性，得出了部分生物医学信号的一些比较重要的特征参数值；本文着重以心率信号和脉率信号为案例，对这两种生物医学信号进行了识别和分析，使用LabVIEW编写了相应的生物医学信号采集处理程序，可以在对检测对象采集生物医学信号时提供方便，给后续的医疗建议打好基础。
关键词：3-5
心率信号;脉率信号;LabVIEW;识别;

第1章 绪论
1.1什么是生物医学信号
生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，从信号本身特征、检测方式到处理技术，都不同于一般的信号【1】。
生物医学信号是反映生物体各项生命体征的重要依据，人类常用于医疗领域的生物医学信号有心电信号、心率信号、脉搏信号、呼吸信号、脉率信号、体温信号、血压信号等等。
1.2生物医学信号的特点。
由于人体内的生命活动非常复杂，因此产生的生物医学信号呈现出以下特点：
（1）信号非常微弱。
人体的生物医学信号大部分都幅值比较低，且不同年龄段的人群之间也有所不同。
（2）信号容易受到许多噪声的干扰。
无论是人体内的生物环境还是外界的检测仪器都非常容易产生噪声，对生物医学信号造成干扰，一种生物医学信号也非常容易受到其他生物医学信号的干扰，比如心电信号和肌电信号。
（3）信号的频率基本上都比较低。
人体大部分的生物医学信号都处于比较低的频率范围里，大约在0-10kHz之间。【2】
1.3生物医学信号的分类
从生物医学信号的性质来看，可以分为电信号和非电信号，比如心电信号就属于电信号。其中非电信号又可进一步分为机械量（例如血压信号、脉搏信号）,热学量（例如体温信号），光学量，以及化学量。
1.4生物医学信号的检测

1.4生物医学信号的检测
生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。【3】随着现代计算机技术的飞速发展，生物医学信号检测技术有了巨大的进步，通过将医疗工程与现代计算机技术相结合，探索出了大量新型医学检测方法，研制出了许多新型的医疗仪器，大大推动了医学事业的进步和发展。生物医学信号检测技术与数据通信、数字信号处理、模式识别等技术相结合，大大提高了生物体检查状况的可信度，为其他的医疗仪器进一步发挥作用提供了条件，奠定了基础。处理生物医学信号需要涉及很多方面，比如通信接口、去噪声、滤波、频谱分析等等。
对于人体生物医学信号的检测一般可以通过传感器转变为复杂而又微弱的电信号，接下来需要用模数转换器把采集到的模拟信号转换成数字信号，然后通过放大器来放大这个信号，进行一系列数字信号处理，得出我们想要的生物医学信号情报。

1.5本论文的研究意义
未来，生物医学信号检测技术的发展趋势是智能化，数字化，以及集成化。通过与计算机技术的结合，利用计算机处理生物医学信号成为非常重要的发展方向，医疗设备必须依赖计算机实现更好的服务。目前，世界上已经有一些公司开发出了这样的生物医学信号采集处理系统，这种系统是由采集硬件和计算机组成，使用方便。在国外，这种产品有Madab等，而国内这方面的产品有成都泰盟公司的Biotabo等。
这种产品也非常适合用在教学领域，比如生理学、药学等医学类的学生的实验和教学领域，以及用于科学研究领域。使用这样的产品只需要把计算机与放大器、示波器等仪器通过串行通信接口连接即可，不仅使用方便，功能也非常全面，可以轻松地实现对生物医学信号的采集、处理和显示。可以预见的是，在不久的将来，这样的生物医学信号采集处理系统应该会逐渐取代以前生物医电实验教学中常用的电子仪器。不过这些生物医学信号采集处理产品现在依然有一些不足之处，例如通用性很差，采购成本较高。因此，本论文对市场上一个生物医学信号采集设备进行了研究，以此为基础，实现了基于LabVIEW的生物医学信号采集程序优化设计。

ABSTRACT
In this paper,through the analysis of biomedical signal acquisition program, the furtheroptimization design of two kinds of biomedical signal acquisition program isrealized. In the experiment, the content of the experiment can be divided intotwo aspects, which are hardware and software. In terms of hardware, biomedical signalsare collected through NI-ELVIS-III platform and related sensors, and thentransmitted to the computer through USB interface. In the aspect of software,through the use of graphical programming environment software，named LabVIEW, toprocess and analyze the collected biomedical signals, the spectrumcharacteristics of the signals are displayed, and some important characteristicparameters of some biomedical signals are obtained; This paper focuses on theheart rate signal and pulse rate signal as the case, completed the recognitionand analysis of these two kinds of biomedical signals. And it uses LabVIEW towrite the corresponding biomedical signal acquisition and processing program,which can provide convenience for the detection of biomedical signals, and laya good foundation for the subsequent medical advice.
Key words：heart rate signal;pulse rate signal; LabVIEW;identification;

第2章 实验系统
2.1虚拟仪器
本实验系统基于NI-ELVIS-III平台，NI-ELVIS-III是NI公司开发的虚拟仪器技术教学和实验室套件（ELVIS，EducationalLaboratory Virtual Instrumentation Suite）。虚拟仪器技术的应用离不开计算机技术的进步，虚拟仪器技术主要由三部分组成，分别是软件（LabVIEW），模块化的I/O硬件，用于集成的软硬件平台。
虚拟仪器技术常用于计算机辅助测试，实现了计算机与仪器技术的融合发展。虚拟仪器技术以计算机软件为核心，通过计算机与模块化的I/O硬件连接，实现信号的采集，并利用图形化编程软件LabVIEW对信号进行进一步的处理。例如NI-ELVIS-III就是通过USB接口连接计算机实现数据交换，使用起来非常方便。利用虚拟仪器，可以通过软件来编写程序，从而通过同一组硬件，实现不同的功能，从这个层面可以说，软件就是仪器。
正是因为虚拟仪器可以通过编程来定义我们所需要的实验仪器，相比于功能固定的传统仪器更加灵活，可操作性更好，不仅如此，虚拟仪器技术还有一些优点，虚拟仪器使用功能强大的可视化图形编程软件，使用成本低，编程方便，所以它越来越受到广大用户的欢迎。

2.2LabVIEW简介
LabVIEW 是美国国家仪器公司开发的一个可视化图形编程软件，LabVIEW与一般的编程语言相比主要有三个特点：图形化编程；并行性运行；基于数据流。
图形化编程。LabVIEW并不是像C语言那样敲英文代码编程，而是通过在程序面板画图，放置图标和连线等方式来实现编程的，可以快速地创建系统程序。
并行性运行。LabVIEW的运行不是一行一行读取的，比如说两个起始端从左往右同时运行，在实际使用过程中往往要结合程序结构来实现想要的效果，常用的程序结构有For循环、While循环、条件结构、事件结构、平铺式顺序结构等。
基于数据流。在数据流程序中需要将待处理的数据分配到各个核上，将数据的计算与通信相分离，通过任务调度与分配，利用软件流水的并行特性来运行，一个流程序是一张有向图，图中节点表示计算单元，边代表数据传输路径。
LabVIEW是一套包含仿真、控制、数字信号处理、统计、PID控制等附加工具的，专门为数据采集与仪器控制、数据分析和数据表达而设计的图形化编程软件。它在航空航天、生物医学、通讯技术等各种行业应用前景广阔。LabVIEW使用基于数据流的可视化图形编程方法，人们只需设计好需要用到的模块，然后用鼠标连接各个逻辑框功能模块，于是便构成了程序。
LabVIEW编写的程序称为VI（VirtualInstrument，虚拟仪器），每一个VI都有前面板和程序框图，如果功能简单，可以只用一个VI轻松实现，而如果要实现的功能十分复杂繁琐，则可以通过将一项任务拆分成许多个子任务分别编写VI，然后将它们结合在一起，这样就可以完成更复杂的功能。
LabVIEW还提供了大量的程序模板，可以轻松地使用现成的函数功能，例如，各种波形图标、开关按钮、滤波器、分析操作控件等。不仅如此，LabVIEW还可以高亮显示执行过程，方便使用者连续、动态地观察程序的执行过程，极大地方便了用户查明程序中所存在的问题并加以修改。
总之，LabVIEW为使用者提供了简洁易用的可视化图形编程环境，可以直观地实现复杂的功能，比代码编程门槛低很多，降低了程序开发的难度，开发效率更高，能够满足生物医学信号采集程序的设计和分析，以及实验教学的需求。

第4章 结论
本文基于LabVIEW可视化图形编程环境设计并实现了人体生物医学信号采集程序，通过NI-ELVIS-III数据采集平台实现将传感器的电信号通过USB通信接口传输给计算机。实验系统已经经过调试，显示直观，便于操作，成功实现了预期的效果，满足了使用需求，获得了一定的成果。它的优点是：
（1）节省了一些硬件采购成本，简化了硬件采集流程，传感器采集到的生物医学信号数据被直接送入计算机，很大程度上避免了一部分由于硬件造成的信号干扰，有利于使生物医学信号的识别更加准确，从源头上减少了人体生物医学信号的部分噪声。
（2）NI-ELVIS-III数据采集平台通过一条USB数据线与计算机进行串口通信，相比于其他的数据传输方式更加方便，只需要一条线就可以传输所有数据，并且可以轻松地插拔，更换计算机设备。
（3）由于实验系统是基于可视化图形编程软件LabVIEW进行开发的，因此对人体生物医学信号的处理结果易于观察，同时编写的程序的可操作性很好，如果后期需要继续进行优化改进就可以十分方便地进行修改，非常灵活。
（4）程序实现了对人体两种生物医学信号（脉率信号和心率信号）的识别和显示，能够直观的观察到这两种信号的波形、频谱以及频率等重要信息，于是在应用中就可以通过分析生物医学信号所携带的这些信息监测人体健康状况。

不过，这个生物医学信号采集程序也还有一些缺点。第一，由于系统是基于NI-ELVIS-III数据采集平台的，这就造成设备不利于携带，另外计算机要求安装LabVIEW，还要提前准备好驱动程序，因此便携性比较差，只适合在固定场所使用。第二，程序的运行速度有点延迟，波形显示的时候不够流畅，改进的方法或许可以通过提高计算机的处理数据的性能来实现，但这意味着采购成本的上升，并不是很划算。第三，传感器很容易受到干扰，稍微有一点晃动就可能造成信号的大幅度变化，改进方法是换用更稳定的信号采集传感器。
在另一方面，虚拟仪器技术是现代仪器仪表设计的高效率解决方案。本论文在这方面作了一个新的尝试，使LabVIEW成功的应用在人体生物医学信号数据采集及处理系统里。通过对脉率信号和心率信号的实际应用，本次研究取得了预期的实验成果，以后可以继续对得到的生物医学信号采集程序进行优化，有很大的实验教学价值，对提高学生们对虚拟仪器技术的理解有一定的帮助。随着计算机技术的不断发展，虚拟仪器技术必将会在测试领域发挥越来越重要的作用，这次的生物医学信号采集程序是计算机技术与仪器技术相结合的生动实例，是现代仪器仪表设计的一种体现，也是测控技术与仪器专业相关知识的一次成功的实际应用。

1.1引言
在医学研究领域，生物医学信号在疾病的诊断、卫生、保健等方面发挥着不可替代的作用，研究和分析人体的生物医学信号，对提高医疗水平非常重要。随着科学技术的快速发展，医学仪器与计算机的结合愈发紧密，目前，由计算机处理数据被广泛应用，这就使得现代的生物医学仪器迈进了以计算机为核心的时代。在这样的情况下，生物医学信号的采集和处理方式有了新的变化，其中虚拟仪器技术功不可没。虚拟仪器技术以计算机为核心，利用计算机强大的图形界面和数据处理能力实现对生物医学信号的采集和分析处理。虚拟仪器技术的最重要的部分在于软件，使用可视化图形编程软件LabVIEW编写程序，这样就可以实现不同的仪器功能，这打破了传统仪器无法自由修改的特点，使用起来十分灵活。为了更好的实现医疗和教学方面的需要，设计和优化生物医学信号采集程序是十分必要的。