FPGA在数字式心率计的解决方案
时间:12-06
来源:互联网
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3 性能评价指标
心率计数能评价指标主要包括测量误差和分辨率。由表1可知,由于计数值N的边办取值对应于相邻两个心率值的中点,故在20~200跳/分钟范围内测量的每一个显示心率值的误差都为0.5跳/分钟。最大相对误差(用百分比表示)如图5所示。相对误差的最大值发生在最低心率20跳/分钟处,随着心率值的增加,相对误差减小。当心率值大于或等于50跳/分钟时,相对误差小于1%,而当心率值大于100跳/分钟时,相对误差小于0.5%。
另一个性能指标是仪器的分辨率。由瞬时心率IHR=6×10 4/N和表1可知,当周期计数值N较小时,N变化一个单位(增大或减小1)对应瞬时心率变化比较大。因此,高心率处的分辨率较差,而低心率处的分辨率较好。在瞬时心率接近200跳/分钟时,N值很小,分辨率为1跳/分钟;在较低的瞬时心率时,分辨率小于1跳/分钟。
如果将时钟频率提高到8kHz,同时将周期计数器的位数提高到16位,分辨率将会大幅提高。此时,在瞬时心率接近200跳/分钟处,分辨率会小于0.1跳/分钟,而在瞬时心率较低处,分辨率将进一步变好。因此,在20~200跳/分钟的心率范围内,可以0.1跳/分钟的分辨率显示所有心率。不过,将周期计数器从12位提高到16位会增加电路的复杂性。另外,在实际心率测量中,人们习惯1跳/分钟的分辨率,更高的分辨率没有必要。
基于FPGA的数字心率计测量精度高,测量范围宽,在20~200跳/分钟的测试范围内,最大误差为2.5%,而当心率大于50跳/分钟时,误差小于1%,而且它的工作稳定性和可靠性好、功耗低、不需要电路参数校正和灵敏度调节,能够测量瞬时心率和平均心率,并具有心率异常报警功能。因此,与文献中报道的其它心率计相比,具有更好的性能。
心率计数能评价指标主要包括测量误差和分辨率。由表1可知,由于计数值N的边办取值对应于相邻两个心率值的中点,故在20~200跳/分钟范围内测量的每一个显示心率值的误差都为0.5跳/分钟。最大相对误差(用百分比表示)如图5所示。相对误差的最大值发生在最低心率20跳/分钟处,随着心率值的增加,相对误差减小。当心率值大于或等于50跳/分钟时,相对误差小于1%,而当心率值大于100跳/分钟时,相对误差小于0.5%。
另一个性能指标是仪器的分辨率。由瞬时心率IHR=6×10 4/N和表1可知,当周期计数值N较小时,N变化一个单位(增大或减小1)对应瞬时心率变化比较大。因此,高心率处的分辨率较差,而低心率处的分辨率较好。在瞬时心率接近200跳/分钟时,N值很小,分辨率为1跳/分钟;在较低的瞬时心率时,分辨率小于1跳/分钟。
如果将时钟频率提高到8kHz,同时将周期计数器的位数提高到16位,分辨率将会大幅提高。此时,在瞬时心率接近200跳/分钟处,分辨率会小于0.1跳/分钟,而在瞬时心率较低处,分辨率将进一步变好。因此,在20~200跳/分钟的心率范围内,可以0.1跳/分钟的分辨率显示所有心率。不过,将周期计数器从12位提高到16位会增加电路的复杂性。另外,在实际心率测量中,人们习惯1跳/分钟的分辨率,更高的分辨率没有必要。
基于FPGA的数字心率计测量精度高,测量范围宽,在20~200跳/分钟的测试范围内,最大误差为2.5%,而当心率大于50跳/分钟时,误差小于1%,而且它的工作稳定性和可靠性好、功耗低、不需要电路参数校正和灵敏度调节,能够测量瞬时心率和平均心率,并具有心率异常报警功能。因此,与文献中报道的其它心率计相比,具有更好的性能。
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