基于LabVIEW的医学仪器的设计作业内容实验报告.docx

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基于LabVIEW的医学仪器的设计作业内容实验报告

项目一：

LabVIEW基础练习

目的：

熟悉LabVIEW软件的基本编程环境、基本数据类型和语言结构。

针对医学仪器设计练习信号波形的显示、处理、保存，并掌握多虚拟通道数据采集和控件的调用方法。

内容：

1-1、创建一个VI程序，并将此程序保存为VI。

此VI通过公式

实现血氧饱和浓度的计算。

公式中A=-0.2353、B=1.1029、

47、

的取值范围从0.010到0.080。

输入

的值，输入

的值，用百分数表示。

1-2、创建一个VI程序，并在编写程序过程中调用1-1中创建的子VI。

此VI中通过旋钮控件来控制输入的

的值，中间调用1-1创建的子VI作为计算过程，并监测从子VI的输出，当

的值低于70%时，系统将产生蜂鸣声，报警提示。

1-3创建一个VI程序，程序中需要使用For循环、波形图形控件和波形图表控件。

此VI要实现的功能是：

利用For循环生成100个随机数，并将这100个随机数分别在波形图形控件和波形图表控件中显示，并比较波形图形控件和波形图表控件在数据显示上的区别。

1-4创建一个VI程序，此VI实现的功能是：

使用一个For循环并执行100此循环，在循环中将产生100个随机数，同时使用一个正弦函数来生成正弦波形，正弦波形的周期通过数值函数来调整。

通过For循环生成的两条曲线的数据通过创建数组函数转换成一个二维数组，使用一个数值显示控件和波形图形控件来分别显示两条曲线的数据和波形。

最后使用文件写入函数将曲线数据写至一个电子表格文件中。

1-5创建一个VI程序，程序中需要使用正弦波形函数、波形图形控件、幅度谱和相位谱函数以及加法函数。

此VI要实现的功能是：

首先创建两个正弦波形，并为每个正弦波形函数设置不同的频率、幅值和相位。

通过加法函数将两个正弦波形合成一个波形并输入到合成波形的显示控件中，同时将合成的波形图输入幅度谱和相位谱函数，并从该函数的输出显示在波形图形控件中。

1-7创建一个VI，此VI实现的功能是：

利用顺序结构，并预先给定一个0到1范围内的定值，然后计算当程序运行时产生的随机数第一次与给定值相等时程序运行的时间与循环运行的次数。

项目二：

构建信号选择与显示系统

目的：

熟练掌握LabVIEW软件的信号仿真功能，实现虚拟信号的显示、保存；学习库函数调用功能，控制UA304数据采集器对信号发生器进行数据采集，掌握数据采集系统软硬件环境和编程方法；了解简单的信号处理方法，实现信号与白噪声的混合与滤波。

内容：

2-1创建一个VI，程序中需要使用仿真信号控件、合并信号控件和选择信号控件。

此VI要实现的功能是：

调用仿真信号控件，实现正弦波、方波、三角波和锯齿波的发生，并通过合并信号控件和选择信号控件实现模拟波形在一个波形图形控件中的选择显示。

2-2修改2-1的VI，程序需要使用滤波器函数，实现以下功能：

修改仿真控件的属性实现信号与均匀白噪声的混合输出，通过滤波器控件实现巴特沃斯滤波、切比雪夫滤波、反切比雪夫滤波和贝赛尔滤波，增加一个波形图形控件显示滤波后的波形，并对比四种滤波器对均匀白噪声的滤波效果。

2-3修改2-2的VI，程序需要使用写入波形至文件和从文件读取波形控件，实现以下功能：

对滤波后的波形信号进行保存，并再增加一个波形图形控件显示保存在文件中的波形。

项目三：

虚拟心电波形分析系统

目的：

以异常心电数据库中心电波形记录为分析对象、以LabVIEW开发环境为平台，编写出一个虚拟心电波形分析系统，通过此练习，掌握电测量仪器软件部分开发的一般流程和常用数据处理、分析的方法，建立分析问题、查阅文献、拟定算法的研究思路，鼓励在实验中多交流、多讨论，充分发挥主观能动性，培养科研思维和动手解决实际问题的能力。

内容：

3-1从MIT-BIH（MassachusettesInstituteofTechnologyandBethIsraelHospital，麻省理工学院和贝以医院）心率数据库中选取双通道、记录时间较长的心电信号作为实验分析的数据，保存成TXT文本数据。

3-2创建一个VI，程序需要使用读取文本文件控件、电子表格字符串至数组转换控件、索引数组控件、波形图表控件。

其实现的功能是：

读取保存于文件中的双通道心电信号，并显示在波形图形控件1和波形图形控件2中，利用心电数据中的时间数据控制显示时间，恢复心电数据原始的时间属性。

3-3对3-2的VI添加功能，程序需要使用波峰检测控件。

其实现的功能是：

检测任一路信号心电的R波，计算平均心率（自开始读取数据起）和实时心率（R-R波时间间隔的倒数），并将实时心率显示在波形图形控件3上，要求监测3分钟内的实时心率变化。

3-4对3-3的VI添加功能，程序需要使用正弦波形控件、滤波器控件。

其实现的功能是：

利用正弦波形控件生成频率可调（0-180Hz）、幅值可调（0.01-0.1）的正弦波作为虚拟单频噪声。

任选一路心电信号，混合虚拟单频噪声。

适当选择滤波器，对噪声信号进行处理，将噪声混合信号显示在图形波形控件4上，将滤波信号显示在图像波形控件5上。

3-5对3-4的VI添加功能，程序需要使用频谱测量控件和信号的时间与瞬态特性测量控件。

其实现的功能是：

对任一路心电信号的混合噪声信号和滤波后信号进行频域谱和时域谱分析，分别将结果显示在波形图形控件6、7上。