脉搏波传感器组成，采集用户的两个光电容积脉搏波信号；三轴加速度计12采集用户在同时间段内的运动加速度信号。
[0034]如图I所示，本申请实施例中的信号处理电路2包括下采样模块21与带通滤波器22。为减少系统计算量，下采样模块21对上述采集信号进行下采样至采样频率为25Hz的操作；带通滤波器22与下采样模块21相连，使经过下采样模块21处理后的信号通过0. 4Hz-4Hz通带内的二阶巴特沃斯滤波器，并将处理后的信号传输给模型构造电路3。
[0035]如图I所示，本申请实施例中的模型构造电路3包括联合稀疏谱重构模型构建模块31、稀疏频谱求解模块32和无线发送模块33。联合稀疏谱重构模型构建模块31利用经过信号处理电路2处理后的信号构成频谱矩阵，然后提取上述频谱矩阵中行稀疏和整体稀疏的结构特征构建联合稀疏谱重构模型;稀疏频谱求解模块32与联合稀疏谱重构模型构建模块31相连，采用不精确增广拉格朗日乘子法求解稀疏频谱矩阵，得到的稀疏信号具有运动加速度信号频谱的谱峰位置与多个光电容积脉搏波信号频谱的谱峰位置基本上相同的特点，无线发送模块33与稀疏频谱求解模块32相连，将上述稀疏信号通过无线等方式传输给终端设备4。
[0036]如图I所示，本中请实施例中的终端设备4包括无线接收模块41和显示器42。无线接收模块41接收无线发送模块33发送的稀疏信号，传输给显示器42;显示器42与无线接收模块41相连，对上述稀疏信号进行显示、分析，检测出心率信号中的运动噪声。
[0037]本申请的实施例中，无线发送模块33与无线接收模块41之间采用远距离无线传输或者短距离蓝牙传输，使本系统更加的灵活方便，受距离限制较小。
[0038]本申请的实施例在应用中，可以通过可穿戴式的心率测量设备采集用户在同时间段内的两个光电容积脉搏波信号及运动加速度信号;信号处理电路对两个光电容积脉搏波信号及运动加速度信号进行下采样和带通滤波操作，并将处理后的信号传输给模型构造电路;模型构造电路利用两个光电容积脉搏波信号和运动加速度信号构成的频谱矩阵所具有的行稀疏和整体稀疏的结构特征构建联合稀疏谱重构模型，并采用迭代寻优的方法，得到稀疏信号，并将上述稀疏信号传输给终端设备;终端设备显示、分析上述稀疏信号，完成心率信号中运动噪声的检测。
[0039]与现有技术相比，本申请的实施例在运动程度十分剧烈的情况下，仍能基于两个光电容积脉搏波信号对心率信号中含有的强烈运动噪声进行精确地检测。显然，该运动噪声检测系统能准确地检测出心率信号中的运动噪声，为有效去除心率信号中运动噪声奠定理论基础，从而使提高可穿戴式心率测量设备的心率测量值精度成为可能。
[0040]虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。在不脱离本实用新型所揭露的精神及范围的前提下，可在实施的形式上及细节上作任何的修饰与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种适用于心率信号的运动噪声检测系统，其特征在于，该系统包括:可穿戴式的心率测量设备(I)、信号处理电路(2)、模型构造电路(3)、终端设备(4)，其中： 所述可穿戴式的心率测量设备（I)采集用户在同时间段内的多个光电容积脉搏波信号及运动加速度信号； 所述信号处理电路（2)对所述多个光电容积脉搏波信号及运动加速度信号进行下采样、带通滤波的操作； 所述模型构造电路(3)利用经所述信号处理电路(2)处理后的多个光电容积脉搏波信号和运动加速度信号构成频谱矩阵，提取所述频谱矩阵的结构特征构建联合稀疏谱重构模型，并采用迭代寻优的方法求解稀疏频谱矩阵，得到稀疏信号； 所述终端设备(4)显示、分析所述稀疏信号，并检测出心率信号中的运动噪声。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述可穿戴式的心率测量设备（I)内嵌光电容积脉搏波传感器组(11)与三轴加速度计(12)，其中： 所述光电容积脉搏波传感器组（11)由多个光电容积脉搏波传感器组成，采集用户的多个光电容积脉搏波信号； 所述三轴加速度计（12)采集用户在同时间段内的运动加速度信号。3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述信号处理电路（2)包括下采样模块(21)与带通滤波器(22)，其中： 所述下采样模块(21)对所述多个光电容积脉搏波信号及运动加速度信号进行下采样至采样频率为25Hz的操作，以达到减少计算量的目的； 所述带通滤波器(22)对经所述下采样模块(21)处理后的信号进行滤波，以消除一定频率范围以外的运动噪声及其它噪声的干扰。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述带通滤波器(22)采用通带为0.4Hz—4Hz的二阶巴特沃斯滤波器。5.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述模型构造电路(3)包括联合稀疏谱重构模型构造模块(31)、稀疏频谱矩阵求解模块(32)和无线发送模块(33)，其中： 所述联合稀疏谱重构模型构造模块(31)利用所述多个光电容积脉搏波信号和运动加速度信号构成频谱矩阵，并提取所述频谱矩阵中整体稀疏和行稀疏的结构特征构建联合稀疏谱重构模型； 所述稀疏频谱矩阵求解模块(32)采用不精确增广拉格朗日乘子法求解稀疏频谱矩阵，得到具有运动加速度信号频谱的谱峰位置与多个光电容积脉搏波信号频谱的谱峰位置基本上相同的特点的稀疏信号； 所述无线发送模块(33)通过无线传输方式将所述稀疏信号进行发送。6.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述终端设备(4)包括无线接收模块(41)与显示器(42)，其中： 所述无线接收模块(41)接收经所述模型构造电路(3)处理后得到的稀疏信号； 所述显示器(42)对所述稀疏信号进行显示、分析，并检测出心率信号中的运动噪声。
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于心率信号的运动噪声检测系统。该系统中，可穿戴式的心率测量设备采集用户在同时间段内的多个光电容积脉搏波信号及运动加速度信号；信号处理电路对采集的原始信号进行下采样和带通滤波操作；模型构造电路利用具有行稀疏和整体稀疏结构特征的频谱矩阵构造联合稀疏谱重构模型，并采用不精确增广拉格朗日乘子法求解稀疏频谱矩阵，得到具有运动加速度信号频谱的谱峰位置与多个光电容积脉搏波信号频谱的谱峰位置基本上相同的特点的稀疏信号；终端设备对稀疏信号进行显示、分析，并检测出心率信号中的运动噪声。
【IPC分类】A61B5/00, A61B5/0245, G06F19/00
【公开号】CN205144548
【申请号】CN201520981839
【发明人】熊继平, 蔡丽桑, 汤清华, 王妃
【申请人】浙江师范大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月29日