基于FPGA 的数字式心率计的研究开题报告

全文总字数：830字

1. 研究目的与意义

近年来,在现代电子系统设计领域中,电子设计自动化已成为重要的设计手段。简单的搭建电路已经不适应大规模电路设计要求。EDA的可编写程序设计硬件电路设计，可重复下载的优势非常明显。这样做既可节省时间又能避免不必要的资源浪费。心率计是常用的医学检查设备,实时准确的心率测量在病人监控、临床治疗及体育竞赛等方面都有着广泛的应用。心率测量包括瞬时心率测量和平均心率测量。瞬时心率不仅能够反映心率的快慢,同时能反映心率是否匀齐;平均心率虽只能反映心率的快慢,但记录方便,因此这两个参数在测量时都是必要的。

2. 国内外研究现状分析

目前国内的研究实现了直接数字合成技术也就是DDS技术，可以输出用户自定义的任意波形，拥有丰富的输入输出，以及高精度、宽频带频率计。该产品的推出受到了业内广泛关注，其功能更是高于同领域很多产品，高性价比也受到了市场的广泛关注，它的功能实现标志着国内信号源研发水平达到了又一新的里程碑。国际上数字频率计研究和发展比较早，精测公司生产数字示波器,电源,电桥,专业提供音频和视频方面的测试仪器,产品性能稳定，采样和处理数据的能力较强。

3. 研究的基本内容与计划

测量心率有模拟和数字两种方法。分为模拟法与数字法，模拟法依赖于测试数据后根据公式来检测数据，这样测量误差比较大，元件参数调试相对来说困难些，没有什么可靠性，而数字法相对模拟法来说精度更高并且可以同时测试瞬时心率和平均心率。

我的研究计划：设计开始的第1，2周：首先用两种方法分别进行测试，再根据两种测试出来的数据精度选取一种方法来确定数据测试的具体方法。：第3周：从参考文献中了解数字心率计的基本原理，然后了解数字心率计的基本电路设计。第4到6周：了解了之后设计基本电路结构。第7到8电路设计完之后再进行软件程序方面的编写，程序的编写初步定于使用VHDL代码编写。第9周：在程序编写跟电路设计都结束后再深入了解数字心率计的功能再而进行建模设计。大约在五月份左右完成设计并实现要达到的功能，目标为实现信号为方波，正弦波，幅度为0.5-5V,脉冲宽度不小于100us,测量误差不大于1%的基于FPGA数字频率计设计，并在设计完成后进行PPT的设计与修改。

4. 研究创新点

本设计特色体现于可以简单的进行心率的测量，对心率能实现数据精确的测量可以在预防心脏疾病方面有帮助，现在人们的生活越来越好，但是心脏疾病也是威胁人们生活质量的一大危机因素，健康被更多人重视，我认为心率计在这个方面可以对人们的生活的健康测试进行有利的帮助。

我认为心率计的功能不会仅限于此，继而会有更多的新功能出现，新的测量方法出现，更加完善其精确程度，对人们生活早就更多福利。