【摘要】：心率檢測作為醫(yī)療監(jiān)護中最常見的檢查之一,是最能衡量人體健康程度的標志。因此,使用可穿戴設備實時監(jiān)測心率的變化,不僅能夠使得人們每時每刻了解到自己的身體狀況。還可以對控制運動提供指導依據(jù),避免由于過激運動而給免疫系統(tǒng)等帶來較大的壓力。但是光電容積脈搏信號極易受到運動偽影的干擾使得心率監(jiān)測誤差大。那么如何消除運動偽影對光電容積脈搏信號的影響從而提高心率檢測的準確率。本文為使減少運動干偽影對光電容積脈搏信號的干擾是展開研究。本文立足于光電容積脈搏信號的特點,提出了兩種方法框架來減少光電容積脈搏信號中的運動偽跡。第一種是基于加速度傳感器的自適應濾波方法用于從光電容積脈搏信號中提取心率�？紤]到歸一化LMS算法的收斂速度慢及跟蹤能力慢等問題,提出一種基于雙曲正弦函數(shù)的非線性關系的變步長LMS算法(HSFLMS算法)。在框架中應用運動判別對光電容積脈搏信號進行運動狀態(tài)檢測,再對運動情形下的光電容積脈搏信號應用自適應濾波處理。實驗結(jié)果表明了應用于框架中的HSFLMS算法能有效的重構(gòu)光電容積脈搏信號,最后在光電容積脈搏信號中提取的心率值。第二種是為了解決第一種中可能出現(xiàn)加速度信號與噪聲干擾信號無關的的問題。提出一種小波閾值法和自適應濾波法相融合的新的框架。使用小波閾值法消噪后的光電容積脈搏信號和加速度計產(chǎn)生的加速度信號作為參考信號源。并在自適應濾波系統(tǒng)中,提出了一種新的基于洛倫茲函數(shù)的迭代因子和誤差信號的非線性關系的變步長LMS算法(LVS-LMS算法)。將新的參考信號源和LVS-LMS算法應用于框架中,能夠有效的重構(gòu)光電容積脈搏信號從而準確的提取心率。和傳統(tǒng)的快速傅里葉變換心率提取方法比較,本文的方法計算的心率值更精確。
【圖文】：

自適應技術(shù)在不同的領域成功應用的越來越多。比如信號增強模型、回波消除模型、逡逑系統(tǒng)辨識模型、信道均衡模型、噪聲消除模型、自適應波束形成模型以及控制等許許逡逑多多領域。圖３．１展示了兩種典型的自適應濾波系統(tǒng)的應用。自適應系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分逡逑為非遞歸結(jié)構(gòu)的ＦＩＲ濾波器和遞歸結(jié)構(gòu)的ＩＩＲ濾波器的兩種方式來實現(xiàn)。自適應系統(tǒng)逡逑中的自適應算法，是根據(jù)濾波器系數(shù)自適應調(diào)整從而使的某個提前確定的規(guī)則能夠達逡逑到最優(yōu)化。算法的選擇會對整個自適應過程的一些關鍵特性產(chǎn)生直接的影響。這些關逡逑１６逡逑

邐２逡逑Ｘ逡逑圖３．３雙曲正弦函數(shù)圖像逡逑１．４邋ｉ邐ｉ邐ｃ邐ｃ邐ｃ邐ｃ邐邐逡逑１．２邋－邐－逡逑１邋＾邐ｒ逡逑＼邋／逡逑０．８邋－邋＼邋／邋－逡逑＇邐Ｖ邐？逡逑＼邋／逡逑０．６邋＇邋＼邋／邋－逡逑＼邋／逡逑０．４－邐、邐／邐－逡逑＼邋／逡逑０２－邋＼邋，’邋－逡逑＇、、＼邋，’逡逑Ｑ邋Ｌ邐Ｃ邐［邐？—邋ｒ邋＿■－－邐￡邐ｉ邐逡逑－３－２－１０１２３逡逑ｘ逡逑圖３．４變換后的函數(shù)圖像逡逑４．＼邐／邋同逡逑－．１邋＼逡逑。，，＼＼邋＼邐／邋／ｒ＾－逡逑１邋＼邋＾逡逑Ｑ邋邐Ｃ邐Ｃ邐ｃ邐ｒ邐ｒ邐ｒ邋邐ｊ；邐邋ｒ邐．逡逑－１邐－０．８邐－０．６邐－０．４邐－０．２邐０邐０．２邐０．４邐０．６邐０．８邐１逡逑ｅ（ｎ）逡逑（ａ）邋ｂ變化時的曲線逡逑圖３．５（ｃ）為參數(shù)0、６、ｃ不變，對ｄ進行調(diào)整時，ｅ（？）和盧⑷之間的函數(shù)曲線圖，其逡逑中，ｇ邋＝邋０．９００、６邋＝邋２．５００、ｃ邋＝邋０．００２。參數(shù)６、ｃ越大，曲線越陡峭，因此，參數(shù)６、逡逑２２逡逑
【學位授予單位】：長沙理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH77

【參考文獻】

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1 張會芝;穆曉霞;王鮮芳;;一種新變步長LMS算法及在自適應波束形成中的應用[J];測控技術(shù);2014年01期

2 石萍;喻洪流;;光電容積描記技術(shù)原理及其應用[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2013年04期

3 龔渝順;吳寶明;高丹丹;蔣洪;閆慶廣;;動態(tài)環(huán)境血氧飽和度監(jiān)測的運動干擾分離自適應對消方法[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2012年04期

4 馬俊領;王成;李章俊;趙宏W

本文編號：2669300