脈搏信號處理是一種人體生理和病理分析的重要手段。隨著傳感技術和相關理論的發(fā)展,基于容積脈搏波的血氧飽和度、脈率及脈率變異性(Pulse Rate Variability,PRV)監(jiān)測成為現(xiàn)代醫(yī)療重要檢測指標。由于脈搏波采集方便,便攜式的基于脈搏波體征狀態(tài)監(jiān)測及分析裝置將會在5G和物聯(lián)網(wǎng)時代對人體健康實時監(jiān)測發(fā)揮重要作用�；谝陨媳尘�,本文設計一種頭戴式的基于容積脈搏波信號處理的生理監(jiān)測和分析系統(tǒng)。本文根據(jù)光電反射式采集的脈搏波信號進行血氧脈率計算及脈率變異性分析;裝置能夠對體征狀態(tài)實時監(jiān)測,對異常情況能及時預警,通過上傳云端對人體生理及精神狀態(tài)進行統(tǒng)計研究,為人體長期健康分析提供參考。本文從生理監(jiān)測準確性、指標分析可行性、裝置便攜性和信號處理優(yōu)化等方面對監(jiān)測系統(tǒng)進行研究與分析。在裝置設計方面,采用性能較好、集成度高并且功耗較低的采集和處理模塊,優(yōu)化采集控制軟件,設計佩戴檢測程序,提高采集處理性能,降低整體功耗。在體征信號處理方面,對信號中脈沖干擾采用鄰域均值法去除,對高頻噪聲采用滑動窗口均值去除,設計經(jīng)驗模態(tài)分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法對脈...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 脈搏波及可穿戴設備研究現(xiàn)狀
        1.2.2 血氧飽和度檢測
        1.2.3 HRV與 PRV研究
    1.3 論文主要工作
    1.4 論文結構
第2章 理論研究與系統(tǒng)方案設計
    2.1 容積脈搏波采集
        2.1.1 脈搏波產(chǎn)生及其特征
        2.1.2 脈搏波檢測原理
        2.1.3 不同部位的脈搏波采集效果分析
    2.2 血氧脈率檢測原理
        2.2.1 血氧飽和度及其計算
        2.2.2 脈率及其檢測
    2.3 脈率變異性基本理論
        2.3.1 HRV與 PRV概述
        2.3.2 脈率變異性分析方法
    2.4 系統(tǒng)設計方案
        2.4.1 裝置的硬件設計
        2.4.2 系統(tǒng)軟件設計
        2.4.3 設計指標
    2.5 本章小結
第3章 信號預處理及血氧脈率計算
    3.1 容積脈搏波有效信號提取
    3.2 體征信號特征點的提取方法
    3.3 血氧脈率的計算
    3.4 本章小結
第4章 脈率變異性分析
    4.1 脈率變異性信號提取
        4.1.1 基于IMF分量提取PRV信號原理
        4.1.2 信號提取誤差實驗分析
    4.2 PRV時域統(tǒng)計學分析
    4.3 基于EEMD的 PRV功率譜密度分析
    4.4 本章小結
第5章 實驗分析及系統(tǒng)測試
    5.1 血氧飽和度和脈率準確性實驗
        5.1.1 準確性實驗設計
        5.1.2 檢測結果與數(shù)據(jù)分析
    5.2 PRV與 HRV對比分析
        5.2.1 對比實驗設計
        5.2.2 實驗結果分析
    5.3 功耗續(xù)航測試
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 全文工作總結
    6.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：4053789