一种用于血压和心率测试的rc滤波方法及rc滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及心跳检测的高频滤除技术领域，具体地，涉及一种用于血压和心率测 试的RC滤波方法及RC滤波器。
【背景技术】
[0002] 在滤波器设计中，由于受到各种因素的影响，滤波器的滤频特性（滤除高频或低 频的能力）无法达到理论值，因此在使用硬件电路来设计滤波器就增加了一定的难度。
[0003] 首先是RC滤波器的驱动能力问题，由于驱动能力较弱，所以必须是有源RC滤波 器，这样就增加了电路的功耗。其次，由于电路之间的干扰、电磁场的干扰以及外部时钟的 干扰等等，都会使RC滤波器的滤频特性发生改变。最后是温度问题，随着工作时间的推移， 温度的升高，RC滤波器的滤频特性也会发生改变。
[0004] 现有技术中还将RC滤波技术应用到血压和心率测试技术领域，因为心跳声是一 种低频信号，所以也可以通过采集心跳信号，滤除高频的方法获取滤频后的心跳信号。但在 实际的调试过程，需要根据具体情况更换电阻电容，而且由于外界因素的影响，滤波特性并 不是理论值，需要不断更改RC值来进行匹配，这样就增加了一定的麻烦。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术中在进行血压和心率测试时RC滤波器滤波特性不高的问题， 本发明提出了一种用于血压和心率测试的RC滤波方法及RC滤波器。其中，该用于血压和 心率测试的RC滤波方法包括：
[0006] 步骤A :采集待处理的模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，得到数字信号 的原始数据；
[0007] 步骤B :对所述数字信号的原始数据进行滤除高频处理，得到滤除高频后的初步 处理数据；
[0008] 步骤C :存储前N个所述初步处理数据，其中N为大于等于20的正整数；
[0009] 步骤D :根据所述N个初步处理数据对应的滤波系数，对所述N个初步处理数据分 别进行N阶乘积求和运算和20阶乘积求和运算；
[0010] 步骤E :将步骤D中的N阶乘积求和运算的结果与20阶乘积求和运算的结果相减， 得到滤频后的数字信号。
[0011] 本发明的用于血压和心率测试的RC滤波方法，剔除了外界环境因素的影响，提高 了滤波的精度与灵活性，增加了滤波的处理带宽，降低了滤波的成本。不需要再考虑电路功 耗问题、外界干扰对滤波特性的影响、温度对滤波特性的影响等因素。而且该RC滤波器设 计灵活，发现RC值不满足滤波要求时，只需简单更改滤波系数即可完成RC更换，方便简单 易受控制，可以达到滤波特性的理论值的要求。
[0012] 在一个实施例中，还包括：
[0013] 步骤F :存储第N+1个初步处理数据，并删除所述前N个初步处理数据中的第一 个；
[0014] 步骤G :对第2个至第N+1个初步处理数据分别进行N阶乘积求和运算和20阶乘 积求和运算；
[0015] 步骤H :将步骤G中的N阶乘积求和运算的结果与20阶乘积求和运算的结果相减， 得到滤频后的数字信号。
[0016] 本实施例还考虑到了在存储的初步处理数据增加时，每新进一个初步处理数据 时，将原N个数据中的第一个删除，将剩余的N-I个数据与该新进的数据作为后续N阶乘积 求和运算的基础，充分考虑到了根据数字信号的原始数据的变化进行及时更新。
[0017] 在一个实施例中，所述步骤B具体包括：
[0018] 根据所述数字信号的原始数据的频率，确定一个基数，所述基数为所述频率的三 分之二，并随机设置一个放大系数，所述放大系数为正数；
[0019] 将所述数字信号的原始数据的频率减去所述基数再乘以所述放大系数，并进行滤 除高频处理，根据数字信号的滤除结果加大或减小所述基数和放大系数，直至滤出的数字 信号能够显示低频信号，将此时的数据作为所述初步处理数据。
[0020] 在本实施例中，首选根据原始数据的频率，确定一个基数，通常的，该基数为频率 的三分之二，并随机设置一个放大系数。其中基数和系数的选择是在实际运用中调试完成 的，基数先选择原始数据的三分之二根据结果再逼近理想基数，系数先随意设定根据结果 再逼近理想系数，如果滤出的信号不够明显（即无法显示出低频信号），则可以适当加大基 数加大系数或者减小基数减小系数，慢慢调试直至最佳，能够清晰的看出低频信号时为止。
[0021] 在一个实施例中，所述步骤D具体包括：
[0022] 计算所述N个初步处理数据分别对应的滤波系数；
[0023] 将所述N个初步处理数据分别与对应的滤波系数进行乘积运算，并将各乘积运算 结果相加得到N阶乘积求和运算的结果；
[0024] 将所述N个初步处理数据中的前20个分别与对应的滤波系数进行乘积运算，并将 各乘积运算结果相加得到20阶乘积求和运算的结果。
[0025] 本实施例对乘积求和的运算过程进行了限定，能够快速准确的能到对初步处理数 据进行N阶乘积求和运算和20阶求和运算的结果。
[0026] 在一个实施例中，每个时间点对应一个初步处理数据，利用RC放电公式计算，RC 常数对应的截止频率即为通过的最高频率，公式中每个时间点通过电容的电压值，即为每 个时间点对应初步处理数据的滤波系数。
[0027] 本发明的用于血压和心率测试的RC滤波器包括：
[0028] 采集转换模块，用于采集待处理的模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，得 到数字信号的原始数据；
[0029] 初步处理模块，用于对所述数字信号的原始数据进行滤除高频处理，得到滤除高 频后的初步处理数据；
[0030] 第一存储模块，用于存储前N个所述初步处理数据，其中N为大于等于20的正整 数；
[0031] 第一运算模块，用于根据所述N个初步处理数据对应的滤波系数，对所述N个初步 处理数据分别进行N阶乘积求和运算和20阶乘积求和运算；
[0032] 第一滤频模块，用于将第一运算模块计算的N阶乘积求和运算的结果与20阶乘积 求和运算的结果相减，得到滤频后的数字信号。
[0033] 在一个实施例中，还包括：
[0034] 第二存储模块，用于存储第N+1个初步处理数据，并删除所述前N个初步处理数据 中的第一个；
[0035] 第二运算模块，用于对第2个至第N+1个初步处理数据分别进行N阶乘积求和运 算和20阶乘积求和运算；
[0036] 第二滤频模块，用于将第二运算模块计算的N阶乘积求和运算的结果与20阶乘积 求和运算的结果相减，得到滤频后的数字信号。
[0037] 在一个实施例中，所述初步处理模块包括：
[0038] 参数设定子模块，用于根据所述数字信号的原始数据的频率，确定一个基数，所述 基数为所述频率的三分之二，并随机设置一个放大系数，所述放大系数为正数；
[0039] 信号滤除子模块，用于将所述数字信号的原始数据的频率减去所述基数再乘以所 述放大系数，并进行滤除高频处理，根据数字信号的滤除结果加大或减小所述基数和放大 系数，直至滤出的数字信号能够显示低频信号