發(fā)布時(shí)間：2024-02-21 15:12

　　心率作為人體重要的生理參數(shù),對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),有助于對(duì)心血管疾病的預(yù)防和診斷�；诜瓷涫焦怆娙莘e脈搏波描記法(PPG)的心率監(jiān)測(cè)儀安放位置不受人體部位限制,在穿戴式設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣泛�？紤]到心率監(jiān)測(cè)儀的便攜性、實(shí)時(shí)性、低功耗、抗運(yùn)動(dòng)干擾等要求,本文基于反射式PPG技術(shù)設(shè)計(jì)了一款能對(duì)心率進(jìn)行監(jiān)測(cè)的穿戴式腕表。為了準(zhǔn)確提取人體在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的心率,本文對(duì)PPG信號(hào)進(jìn)行了分析處理。對(duì)于PPG信號(hào)中存在的高頻及工頻噪聲采用軟硬件結(jié)合的方法來濾除,即在電路放大環(huán)節(jié)階段,將放大后的信號(hào)經(jīng)AD模數(shù)轉(zhuǎn)換采集到微控制器進(jìn)行低頻數(shù)字濾波,并將濾出后的直流分量反饋到輸入端,這樣就能在放大心率信號(hào)的同時(shí)又不會(huì)使運(yùn)算放大器飽和,其中低頻濾波選用FDATool工具箱設(shè)計(jì)的Chebyshev II型IIR濾波器。而對(duì)于PPG信號(hào)中難以消除的運(yùn)動(dòng)偽跡,本文采用自適應(yīng)濾波器來濾除,運(yùn)動(dòng)噪聲的參考信號(hào)使用三軸加速度計(jì)來獲取,為了解決步長(zhǎng)參數(shù)這個(gè)矛盾量的取值,本文以自適應(yīng)濾波為基礎(chǔ),提出一種新的變步長(zhǎng)LMS自適應(yīng)濾波算法,即在步長(zhǎng)與誤差信號(hào)之間建立了一種新的函數(shù)關(guān)系式,通過對(duì)幾種算法的仿真比較,證明了算...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖2-1光電容積脈搏波的光吸收示意圖

圖2-1光電容積脈搏波的光吸收示意圖號(hào)光源波長(zhǎng)的選取采用的光電容積脈搏波描記法是通過測(cè)量皮膚和血液組織反射

圖2-2波長(zhǎng)與皮膚穿透深度關(guān)系示意圖

9圖2-2波長(zhǎng)與皮膚穿透深度關(guān)系示意圖

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圖3-6EllipticDF由以上圖形可以看出，完成上述指標(biāo)，Butterworth濾波器需要的階數(shù)最大至少需要16階，其特點(diǎn)是通帶內(nèi)最大限度平滑，但過渡帶內(nèi)的下降斜率相對(duì)較��；ChebyshevI型濾波器需要8階可滿足要求，其通帶等紋波，阻帶單調(diào)下降

圖3-7自適應(yīng)濾波器原理圖

圖3-7自適應(yīng)濾波器原理圖器原理圖[27]。其中，x(k)表示k時(shí)刻濾)進(jìn)行噪聲濾除之后的輸出信號(hào)值。d(ky(k)，是反饋給自適應(yīng)算法的信號(hào)值。使

本文編號(hào)：3905599