基于Matlab的心电实时监测/可视化+数据转换

Question

我正在从事的心电图生物识别项目:我使用Arduino + Olimex /EKG屏蔽，并将数据传输到MatLab。

我面临两个问题：

1. 实时监测:X轴标度自动变化，长时间后对心电图进行压缩。我想要可视化一个特定的视图，以便QRS复合体将清楚地可视化。有通用代码吗？
2. 获取实际电压值: Arduino上的Analog.read()将电压从0-5转换为0..1023，然后通过串行通信发送它们。在Matlab上，心电信号不具有特定的最小值和最大值来提取特征值。对如何做到这一点有任何想法。

提前谢谢你。等待你的回复。

你好，巴德雷丁

Answer 1

编辑免责声明，我从内存中编写了这段代码，所以它可能是错误的，提前道歉。

1.假设您的数据存储在某个数组data_array中，并且每次我们得到一个示例时，我们都会这样做

data_array = [data_array, sample];

现在，假设在我们的查看器中，我们只想查看20个样本。我们可以做这样的事

num_visible_samples = 20; %define this somewhere outside your data aquisition loop

%gets new data somehow
data_array = [data_array, new_data_point];

%plots all data
plot(data_array);
length_data_array = length(data_array);

if (length_data_array >= num_visible_samples)
    %this makes the plot window only show the current data point and the
    %previous few data points, the Yaxis will automatically be scaled
    xlim([length_data_array -num_visible_samples, length_data_array ]);
end

你可以做的另一件事(这会更快)是只绘制你想要的样本数量。

num_visible_samples = 20; %define this somewhere outside your data aquisition loop

%gets new data somehow
data_array = [data_array, new_data_point];

%plots all data
plot(data_array);
length_data_array = length(data_array);

if (length_data_array >= num_visible_samples)
     %plots only the specific number of data points
     plot(data_array(end-num_visible_samples,end));

     %im not sure if you need to specify the axis, but i think you do
     xlim([length_data_array -num_visible_samples, length_data_array ]);
else
    plot(data_array);
end

2.来回转换值非常简单。这是jsut的一些psuedocode

maxV = 5.0;
minV = 0.0;
num_of_quantized_values = 1024;

%this says how much the lsb of the adc is, basically we just divide our
%input range (0-5 volts) by our output range (0-1023) => 4.88mV
adc_resolution =  (maxV - minV) / num_of_quantized_values;

为了将数字值转换回模拟电压，我们将分辨率乘以返回的值。

val_in_volts = adc_digital_reading * adc_resolution;

例如，假设adc读取256

256 * 4.88mV = 1.25

edit2，因为atmega芯片通常有10位adc，您可以得到两个字节的数据adc数据。下面的8，然后上的2。修复不是太糟糕，假设我们有两个变量。

lower_byte is uint8 upper_byte is uint8

所以我会这样做(根据实现有不同的方法)

adc_digital_reading = bitor(bitshift(uint16(upper_byte ),8), uint16(lower_byte));
%mirrors this c code
%adc_u16 = (upper_byte << 8) | lower_byte;

重要的部分是将uint8类型转换为uint16，否则就不能正常工作。

为了安全起见你可以这么做

adc_digital_reading = bitand(bitor(bitshift(uint16(upper_byte ),8), uint16(lower_byte)),1023);
%adc_u16 = ((upper_byte << 8) | lower_byte) & 0x03FF;