1 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室，重庆 400065
2 重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆 400065
为了实现无束缚式的居家健康生理信息检测，提出了一种基于光纤布拉格光栅传感器的呼吸与心跳信号采集方法。针对信号在测量过程中存在的噪声干扰问题，提出了一种变分模态分解联合改进小波阈值函数的降噪算法，首先利用变分模态分解去除信号中的大部分高频噪声，其次利用改进的小波阈值函数去除信号中的残余噪声。利用带通滤波器将降噪后信号中的呼吸与心跳信号分离并计算其频率。实验结果表明，该方法获得的心率的最大误差率为8.75%，呼吸的最大偏差为1 beat/min。
传感器 光纤布拉格光栅 变分模态分解 阈值函数 信号降噪 呼吸率 心率
东北大学 计算机科学与工程学院，辽宁 沈阳 110819
针对可穿戴设备中光电容积脉搏波检测呼吸速率准确性不高和实时性不够的问题，提出了一种基于时频谱的自适应信号分解算法。该算法采用瞬时中心频率估计方法获得脉搏波时频谱和瞬时心率估计值，对脉搏信号进行相干解调提取呼吸信号成分，进而利用呼吸信号成分检测呼吸速率。实验结果表明，与传统连续小波变换方法相比，本文提出的自适应信号分解算法的呼吸速率计算时间提高了84.68%。通过中位数误差及四分位距误差的方差分析，表明该算法比连续小波分解算法和自回归模型算法具有更好的计算精度，中位数误差均值分别提高了96.001%和97.978%，四分位距误差均值分别提高了75.014%和52.732%。
光电容积脉搏波 呼吸速率 可穿戴设备 近红外 时频谱 pulse oximeter signal respiration rate wearable equipment near-infrared time-frequency spectrum
上海理工大学 医疗器械与食品学院, 上海 200093
利用光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmoGraphy, PPG)测量人体生理参数具有操作简单、性能稳定和适应性强等优点。采用反射式光电测量法获得桡动脉PPG信号, 对PPG信号做快速傅里叶变换, 分析频域实现人体心率和呼吸频率的检测。实验结果表明利用快速傅里叶变换获得的心率和呼吸频率与监护仪获得的相应数据之间有良好的相关性。基于快速傅里叶变换的生理参数测量仪可便携、快速、准确的测量心率和呼吸频率, 适用于医院或家庭的日常监护。
生物光学 光电容积脉搏波描记法 快速傅里叶变换 呼吸频率 心率 biological optics PPG FFT heart rate respiration rate
