在本模塊中，選取 STMicroelectronics公司的STM32F103作為主控芯片，它是為嵌入式應用專門設計的基于ARM Cortex-M3內核的高性能、低成本、低功耗的一款芯片。選擇ADAS1000作為心電信號采集信號芯片，ADAS1000芯片具有高集成度，并且所有的模擬信號處理都是在ADAS1000芯片內部完成，這樣就使心電模塊模擬前端的元器件明顯減少。圖3是三導聯(lián)心電模塊的PCB板。ADAS1000的4個ECG電極測量通道上總功耗僅15mW，并且可以在不用某些通道的情況下將其禁用來降低功耗，使功耗降低至11mW。該三導聯(lián)模塊與傳統(tǒng)的心電采集模塊相比，去除傳統(tǒng)的每導聯(lián)上的心電信號增益電路、濾波電路、ADC電路模塊等許多分立器件，使心電信號采集模塊更加小型化，在減少功耗的同時增強了檢測信號的穩(wěn)定性。

　　在心電信號的檢測過程中，由于實際測量情況并非理想狀態(tài)，難免會受到外界各方面噪聲的干擾，主要有50hz工頻干擾、基線漂移、肌電干擾等，這些干擾的存在會使心電信號的信噪比下降，對微弱的有效心電信號有嚴重的影響，影響后期疾病的診斷，因此首先需對心電信號進行濾波處理^[7,8]。由于硬件濾波成本高、以及不靈活性等不足，所以對信號的濾波常常采用數字濾波方法。在本系統(tǒng)中心電模塊軟件程序主要實現了基線漂移^[9]、50hz工頻干擾濾波、均值濾波。在本文中，著重介紹下基線漂移算法。

　　基線漂移屬于低頻干擾信號，其頻率一般小于1Hz，表現在心電信號上疊加一個緩慢變化量?；€漂移主要是由人體的移動與電機接觸不良引起的電極接觸噪聲、肌肉收縮、運動偽跡造成的。只要能設計出足夠快的跟蹤和濾波方法，就能消除基線漂移，基線漂移濾波的方法有很多種，如中值濾波、曲線擬合法、FIR高通濾波法等。在本系統(tǒng)中，設計一個IIR低通濾波器，其濾波器的函數原型表達式如下：

　　y_n=(x_n-y_n-1)/m+y_n-1

　　上式中，x_n為原始ECG信號第n時刻的采樣值，y_n為經過基線漂移濾波后的心電信號值，m是一個常數。經過實際試驗多次調整常數m，最后取m=512(ECG心電信號采樣率為200Hz)，圖4為原始的ECG波形，圖5為經過基線漂移后的ECG波形。

　　三導聯(lián)心電模塊的低功耗、電池供電，以及我們采用的基線漂移抑制、數字濾波等算法，降低了噪聲干擾的影響以及人體運動的干擾，可以使得在心電信號檢測過程中人體處于自然狀態(tài)，檢測得到的心電信號能夠更真實的反應人體生理狀況，這樣更能幫助醫(yī)生做出準確的診斷。

　　1.1.2 數字血氧模塊

　　數字血氧模塊^[10]采用指夾式數字血氧探頭，探頭中的光頻率轉換器輸出為脈沖信號，從而讓血氧模塊硬件電路省去了模擬轉換器等器件，使模塊更加小型化。該模塊主要完成數據的采集和血氧飽和度、脈率的計算，并將這些生理數據通過通信模塊發(fā)送到軀感網中心點。數字血氧模塊的系統(tǒng)結構圖如圖6所示。

　　血氧飽和度為70%-100%時可達到精度為2%、運動或弱灌注情況下為3%，脈率檢測的誤差小于2，并且具有極小的體積。