统。这种系统方法，不需要使用传统的呼吸检测仪器和 心电图仪，因为是非接触式，对人体生理和神经系统的影响和干涉少，容易普及，具有很多 传统方法不具备的优势。
【附图说明】
[0021] 下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明； 图1为本发明的系统框图； 图2为本发明的非接触式无线生理传感器的结构框图。
[0022]
【具体实施方式】
[0023] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0024] 参照图1-2,本【具体实施方式】采用以下技术方案：一种非接触式的生物反馈训练 系统，包括安装在电脑上或智能手机的生物反馈程序软件1，以及可以实时采集呼吸信号变 化和心率信号变化的非接触式无线生理传感器2,所述的无线生理传感器采用蓝牙或者无 线局域网wifi与安装有生物反馈系统的电脑或智能手机连接。
[0025] 所述的一种非接触式的生物反馈训练方法，其步骤为：患者或训练者在使用这套 系统时，首先打开电脑上或智能手机上的生物反馈训练软件，然后把非接触式无线生理传 感器放在自己的前方或后方。然后点击训练开始按钮，开始根据生物反馈的训练。
[0026] 本【具体实施方式】的呼吸波信号的提取：首先本系统采用在慢时间和快时间平均滤 波的方法去除无线信号传播中的各种噪声干扰。公式为：
【主权项】
1. 一种非接触式的生物反馈训练方法，其特征在于，包括安装在电脑上或智能手机的 生物反馈程序软件，以及可以实时采集呼吸信号变化和心率信号变化的非接触式无线生理 传感器，所述的无线生理传感器采用蓝牙或者无线局域网Wifi与安装有生物反馈系统的 电脑或智能手机连接。
2. 根据权利要求1所述的一种非接触式的生物反馈训练方法，其特征在于，所述的生 物反馈训练程序软件，包括提示模块、反馈模块和课程管理模块，提示模块，主要实现了一 个呼吸节拍器，一个多媒体播放器； 呼吸节拍器主要在生物反馈电脑软件或者生物反馈智能手机APP上的用户界面显示 一个动态变化的呼吸提示器，一个滚动的球沿着一个抛物线滚动，在滚动的上升期表示吸 气，在下降期表示呼气，从而提示患者或训练者根据呼吸节拍器的提示来呼气和吸气； 多媒体播放器可以播放预先设置好的美妙音乐或美好画面，交替进行，提示患者或训 练者根据提示，调节自己的呼吸和情绪； 呼吸节拍器和多媒体播放器的滚动或播放的频率和节奏，会根据反馈模块从非接触无 线生理传感器发过来的生理信号变化，进行实时调整；最终这个频率会根据患者情况调整 到其对应的生理共振频率，并且在这一状态保持一段时间，从而达到反馈和训练的目的； 反馈模块是控制整个生物反馈训练过程的中枢控制模块，包括产生提示模块中呼吸节 拍器的播放频率，播放多媒体文件的节奏和频率，根据从无线生理传感器接收到的呼吸信 号变化和心跳信号变化，调整呼吸节拍器的滚动频率，调整多媒体文件的播放频率和内容； 反馈模块包含有一个用户界面，实时向用户显示用户随时间变化的训练所得分数，如果分 数达到标准，用颜色向用户提示继续保持，如果分数未达标，也用颜色向用户提示未达标； 用户会更加严格地按照提示界面的提示在调整呼吸和情绪；无线生理传感器会检测患者或 训练人的呼吸波形和心跳波形，并用蓝牙或者wifi传给反馈模块。
3. 根据权利要求1所述的一种非接触式的生物反馈训练方法，其特征在于，训练所得 分数的计算和跟踪是一个含有自反馈的过程，具体流程方法为： ⑴、实时计算HRV能量：心跳波形的相邻峰值点间隔与心电图RR波间隔一致；就根 据RR波间隔产生的数字序列，按照心率变异性HRV的计算公式，计算HRV的各项时域指标 和频域指标；时域指标主要包括均值，总体标准差，均值标准差等统计变量，频域指标主要 包括总能量TF，甚低频能量VLF，低频能量LF，高频能量HF， HRV总功率（TF):TF=VLF+LF+HF; (2) 、根据呼吸波形计算呼吸率，如果患者的呼吸率大于呼吸节拍器的频率，调低呼吸 节拍器的频率，否则调高； (3) 、如果调低提示的呼吸节拍器频率后，HRV能量的LF/TF的比例提高，则继续调低， 直到LF/TF的比例稳定，则这时的呼吸频率为共振频率； (4) 、以共振频率（RF±0. 5BPM)呼吸，尽量提升（LF/TF)，LF/TF比例越高，分数越高； 一般LF/TF的比例超过35%为达标；这个阈值可以提高，以调高训练难度。
4. 根据权利要求1所述的一种非接触式的生物反馈训练方法，其特征在于，所述的非 接触式无线生理传感器，由无线超宽带脉冲发射和接收机、数字信号处理模块组成，无线超 宽带脉冲发射和接收机均与数字信号处理模块相连；超宽带窄脉冲射频信号在遇到一个静 止的人体时，随时间变化，不同的人体部位对无线信号的发射产生不同的回波，无线接收电 路接收回波，回波信号经过增益为25db的低噪放，进入一个具有512个不同时延器控制的 快时间扫描式延时米样器，在一个时间点，扫描米样器得到512个数据，这512个数据分 别代表了体内不同位置点的发射强度；在慢时间采样时钟的控制下，就采样到随着时间变 化的各个位置的回波强度；把采集的回波强度，进行模数转换，就得到了一个有慢时间和快 时间的二维数字采样序列，输入到数字信号处理模块；静止人体的呼吸波波形和心跳波波 形具有周期性变化的特点，采用弱信号滤波和小波复原的方法，来提取出呼吸波和心跳波。
5.根据权利要求1所述的一种非接触式的生物反馈训练方法，其特征在于，所述的一 种非接触式的生物反馈训练方法，其步骤为：患者或训练者在使用这套系统时，首先打开电 脑上或智能手机上的生物反馈训练软件，然后把非接触式无线生理传感器放在自己的前方 或后方；然后点击训练开始按钮，开始根据生物反馈的训练。
【专利摘要】本发明公开了一种非接触式的生物反馈训练方法，它涉及一种基于非接触式无线生理传感器和实时监测呼吸波和心跳波的生物反馈训练方法。其步骤为：患者或训练者在使用这套系统时，首先打开电脑上或智能手机上的生物反馈训练软件，然后把非接触式无线生理传感器放在自己的前方或后方。然后点击训练开始按钮，开始根据生物反馈的训练。本发明利用无线超宽带脉冲发射接收机，结合数字信号处理模块来监测生理信号，包括呼吸信号的变化和心跳信号的变化，把这些变化输入到生物反馈训练软件程序中，形成一套完成的反馈系统。
【IPC分类】A61B5-0205
【公开号】CN104814727
【申请号】CN201510257152
【发明人】韦晓东
【申请人】上海兆观信息科技有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月20日