基于單片機(jī)的心沖擊信號(hào)采集與處理方法的研究.pdf

1、人心臟的收縮與泵血會(huì)引起人體同步的振動(dòng)，這種振動(dòng)會(huì)引起與人接觸的外部物體發(fā)生同樣的振動(dòng)，用一些傳感器檢測(cè)這種振動(dòng)信號(hào)就獲取了心沖擊圖信號(hào)（Ballistocardiogram，BCG信號(hào)），對(duì)這種微弱振動(dòng)變化的測(cè)量一直就是研究的難點(diǎn)。現(xiàn)在有很多傳感器可以對(duì)BCG信號(hào)進(jìn)行采集，如壓電陶瓷或者電極貼片傳感器等，但這些器件在一定程度上受到限制，比如價(jià)格高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，舒適度差等。本文采用eTouch壓電薄膜（Polyvinylidene Flu

2、oride，PVDF）作為傳感器，這是一種高新分子材料所制成的，具有壓電特性高，價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全無(wú)污染，靈敏度高的優(yōu)良特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人體微弱生理信號(hào)（BCG信號(hào)）的非接觸式測(cè)量。本文基于這種傳感器設(shè)計(jì)出了一套人體生理體征信號(hào)（BCG信號(hào)）的采集與處理系統(tǒng)。
　　本文設(shè)計(jì)了心沖擊信號(hào)的硬件采集電路。這個(gè)硬件電路包含五個(gè)部分，分別是前置電荷放大電路，濾波電路和主電壓放大電路，消除工頻干擾的陷波電路，和電平提升與穩(wěn)壓電路。前置

3、放大電路主要將壓電薄膜產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)化為電壓，濾波電路主要濾除高頻噪聲和直流干擾，濾波范圍在0.15-30Hz，主放大電路放大倍數(shù)控制在120多倍，陷波電路主要去除工頻干擾，電平提升與穩(wěn)壓電路主要使輸出的信號(hào)幅度滿足單片機(jī)的ADC輸入要求。通過(guò)本文設(shè)計(jì)的硬件采集電路，可以實(shí)現(xiàn)人在坐和躺兩種狀態(tài)下，都可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)人體微弱的生理信號(hào)（BCG信號(hào)）進(jìn)行檢測(cè)與采集。
　　本文編寫(xiě)了提取心率，呼吸率等相關(guān)的算法。心跳和呼吸波的分離采用了截