目前,，臨床上對普通病人主要采用無創(chuàng)檢測的方法，它大致分為人工柯氏音法和示波法兩類,。人工柯氏音法雖然比較準確,，但操作困難,，受主觀因素影響較大；傳統(tǒng)的示波法雖然操作簡單,，但穩(wěn)定性和個體適應性較差,，不利于在臨床應用上的普及和推廣。
本文在示波法的基礎上,，從硬件實現(xiàn)和軟件設計兩個方面改進了原來的測量方法,，并進行了比對測試。該系統(tǒng)采用基于Σ-Δ型A/D轉換器" title="A/D轉換器">A/D轉換器的ADμC848作為核心處理器,，并應用形態(tài)濾波等信號處理算法,，簡化了電路的設計和實現(xiàn)，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,。
1 硬件設計
示波法進行血壓檢測的主要過程是獲取袖帶內變化的壓力信號,，分析從中分離出的脈搏信號，找到收縮壓和舒張壓對應的位置,，從而得到數(shù)據(jù),。傳統(tǒng)的示波法測量是將來自傳感器的信號放大，對放大后的信號進行低通濾波,，得到壓力信號,，并由一組A/D轉換器將其送入單片機，然后再對該壓力信號進行帶通濾波,，得到脈搏信號,，由另一組A/D轉換器送入單片機。其基本結構如圖1所示,。
采用了Σ-Δ型單片機ADμC848之后,，簡化了電路。
由于集成了高精度的16位Σ-Δ型A/D轉換器,，且其A/D參考電壓可以編程調整（最小可達到10mV）,。因此，它可以在保證精度和動態(tài)范圍要求的情況下,，直接進行A/D轉換,，而不必經(jīng)過放大。這樣,，可以消除由于放大器的存在而帶來的動態(tài)范圍改變,、噪聲以及電壓失調等一系列問題，并且減少了器件的使用,，降低了實現(xiàn)成本,。
由于該Σ-Δ型A/D轉換器提供了差模輸入方式，可以將傳感器給出的差模信號直接送入A/D轉換器,，理論上其共模抑制比可以達到無窮大,。因此,，它可以大大降低由于前級放大電路的不匹配而造成的共模干擾。
由于Σ-Δ型A/D轉換器轉換過程要通過一個低通濾波器濾波,，因此,，在進行A/D轉換之前，不必進行濾波處理,，可以直接將傳感器與A/D連接,，然后再進行數(shù)字濾波。
由于ADμC848中集成了一個標準的恒流源,，恒流數(shù)值可以通過軟件編程調節(jié),。因此，可以根據(jù)產品應用的不同環(huán)境,，將一個標準的壓力輸出進行采樣,，然后進行A/D轉換，再根據(jù)轉換結果及時調整恒流源,，直到輸出期望的轉換數(shù)值,，以實現(xiàn)產品的自動校準,。
改進后的電子血壓計硬件結構如圖2所示,。
2 軟件設計
經(jīng)過以上硬件處理后得到袖帶內壓力的變化曲線，在軟件處理中,，先要分離出其中的脈搏信號,；然后去除干擾點，擬合包絡曲線,，找到對應的平均壓,；最后根據(jù)系數(shù)計算出收縮壓和平均壓。
在分離脈搏信號的過程中引入了形態(tài)濾波算法,。由于袖帶內壓力信號與脈搏信號頻帶接近,，直接采用帶通濾波會減小信號幅度，降低信噪比,，給后面的處理帶來困難,。而應用形態(tài)濾波處理算法，是從形態(tài)學角度分離信號,，可以很好地提取脈搏信號,。為了能夠實時完成信號分離，將采用開運算進行處理,，削平原始信號中所有的波峰,，再用原始信號與處理后的信號做差，得到分離出的脈搏信號,。圖3為原始信號圖,，圖4為分離出的脈搏信號,。
為了有效抑制干擾，修復缺損的脈搏波,，將根據(jù)每個脈搏波峰值與和它相鄰的脈搏波峰值之間所成角度的關系,，決定每個脈搏波的可信程度。由于脈搏波幅值不是單調變化的,，因此,，這樣的判斷還需要考慮幅值因素。其具體方法見文獻[1],。
利用上面得到的每個脈搏波的權值信息進行包絡擬合,。由于所得包絡線明顯不對稱（即二階擬合不能滿足要求），將采用帶權值的三階最小二乘擬合方式,。擬合完成后,，曲線上極大值所在位置對應的壓力值，就是平均壓的數(shù)值,。
最后,，參照文獻[2]中的方法，根據(jù)平均壓的大小決定采用何種幅度系數(shù),，并利用幅度系數(shù)計算出相應的收縮壓,、舒張壓對應的位置，從而得到收縮壓,、舒張壓的大小,。
為了驗證所得血壓計的準確性，選取了一些典型的樣本,，將其測量結果與人工聽診的柯氏音法進行比對,。
首先，用人工聽診的柯氏音法測量血壓數(shù)值a1,，相隔15分鐘后,，再用改進后的電子血壓計進行測量，得測量數(shù)值b,；再等待15分鐘,，用人工聽診的柯氏音法重新測量一遍，測得血壓值a2,，用a1與a2的平均值a作為人工聽診柯氏音法所得的測量數(shù)值,。所得測量數(shù)據(jù)如表1和表2所示。
從以上幾組典型的測量結果可以看出,，應用本文所述的電子血壓計測量血壓,，能夠保證血壓測量的精確度在5mmHg以內，基本滿足血壓測量的精度要求。
本文提出了一種基于SoC" title="SoC">SoC的血壓檢測儀器的實現(xiàn)方法,。實驗證明,，這種血壓檢測儀具有很好的精度，能夠滿足血壓測量的一般要求,。