基于眼鏡框架的生理信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的研究.pdf

1、心血管疾病是全球頭號(hào)死因，每年死于心血管疾病的人數(shù)多于任何其他死因。心血管疾病是一組心臟和血管疾患，一旦被確診后，治愈率較低。如果提前診斷，提前治療，將會(huì)提升治療的成功率，常用的病前診斷指標(biāo)有血壓和脈搏波波形。因此有必要研究和設(shè)計(jì)一款便攜式的生理信號(hào)檢測(cè)設(shè)備，用于長期的生理信號(hào)監(jiān)護(hù)，可以提前發(fā)現(xiàn)疾病癥狀，提前介入治療。本文設(shè)計(jì)的生理信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)光電容積脈搏波描記法的原理，通過對(duì)脈搏波信號(hào)的研究和分析得出檢測(cè)者的心率、呼吸速率和血氧飽

2、和度，可以用于綜合評(píng)估被測(cè)者的健康狀況。
　　課題主要完成了兩方面的工作:設(shè)計(jì)了一套穿戴式，低功耗的多生理信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。硬件單元模塊包括光電傳感器，集成模擬前端，微處理器和藍(lán)牙傳輸模塊。前端光電傳感器固定于眼鏡框架上，既能獲得良好的光電容積脈搏波(PPG)信號(hào)，又不影響測(cè)量者的日常生活。集成模擬前端將PPG信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。PPG信號(hào)和加速度信號(hào)通過藍(lán)牙低功耗技術(shù)傳輸?shù)绞謾C(jī)客戶端;在手機(jī)端上，PPG信號(hào)依次經(jīng)過低通濾波和去直流處

3、理，能夠有效的去除大部分噪聲。由于心率信號(hào)和呼吸信號(hào)的頻段不同，使用低通濾波器可以把呼吸信號(hào)從PPG信號(hào)中提取出來。對(duì)PPG信號(hào)和呼吸信號(hào)使用本文設(shè)計(jì)的波峰波谷識(shí)別(VPD)算法，能夠有效地識(shí)別真正的峰值點(diǎn)，心率和呼吸速率通過計(jì)算相鄰峰值點(diǎn)的間隔計(jì)算得到。血氧飽和度的計(jì)算使用了紅光和紅外光PPG信號(hào)。運(yùn)用加速度信號(hào)作為參考信號(hào)的自適應(yīng)濾波算法，能夠有效的濾除走路過程中的運(yùn)動(dòng)偽影，提高了PPG信號(hào)的信噪比。
　　本課題集硬件電路設(shè)計(jì)