基于DSP的数字听诊器的设计与实现

张石 李昂 袁粤林 于秀

摘要：设计了一种数字化的基于DSP的听诊器，该听诊器采用Tl公司低功耗DSP处理芯片TM5320C5515作为核心处理芯片，系统集电源部分、外部存储部分、显示部分、前端音频采集处理部分、蓝牙传输部分于一身。与传统听诊器相比，本设计能够对心肺音信号进行了实时FIR滤波处理、心率计算，且通过蓝牙将声音信号传给用户，有更高的医学诊断价值。

关键词：DSP；心音信号；实时听诊；FlR滤波；蓝牙技术

O 引言

听诊器作为医生常用的医疗工具，是诊断心血管系统疾病、呼吸系统疾病的重要手段之一。但在车祸等事故现场的特殊环境、临床诊断以及医学教学中迫切需要一种体积小、成本低、具有良好抗干扰能力，并能实现多人同时听诊的数字听诊器。因此，在目前的医疗环境下，数字听诊器具有很大的市场、经济以及应用价值。

文献[1]提出了一种利用DSP芯片设计数字听诊器的参考设计方案，文献[2]提出了利用希尔伯特黄变换对声音信号进行包络提取，并利用BP神经网络进行模式识别的办法。文献[3-7]提出了各种基于不同平台的数字听诊器，为本文的实现奠定了基础。

1 系统整体方案

整个系统的方案框图如图1所示，当模拟前端（AFE）采集到声音信号后，该声音信号经过模拟的放大、滤波、AD转换后通过12S总线传给DSP芯片。

DSP芯片在高速外部存储的协助下处理大量的声音数据，并最终将所需信息显示在LCD上。

在这个过程中DSP芯片主要进行的工作有数字滤波、心率检测及波形显示等，DSP芯片的应用使得廉价、高性能的数字听诊器的实现成为可能。……