一种基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统的制作方法

文档序号:14480957阅读:339来源:国知局

本实用新型属于传感器信号处理及信号提取技术领域,尤其涉及一种基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统。



背景技术:

呼吸频率和BCG是重要的人体生理参数。基于微弯光纤和能量损失的概念、设计和制造理论已经被证实。附图2中显示的是嵌入多模光纤的传感器垫子,一个光电子收发器和一个DSP算法的嵌入式处理器,最大微弯敏感性通过适当的光学构造来实现。TOSA和ROSA分别为光信号的发射和接收器,在TOSA 的选择上我们选择了可850nm波长光信号的TOSA,以此来匹配对应的光纤和硬件电路。

在机械扰动等周期性运动(呼吸胸部和身体运动),变形器板(网纱)挤压光纤和诱导一系列沿纤维轴。微弯曲导致光耦合从核心引导模式进入辐射模式,造成不可逆的光损耗,并降低无线电收发器的光强度。

综上所述,现有技术存在的问题是:微弯曲导致光耦合从核心引导模式进入辐射模式,造成不可逆的光损耗,并降低无线电收发器的光强度。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统。

本实用新型是这样实现的,该基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统包括:

用于进行信号采集的采样装置;

与采样装置电连接,用于实现滤波的滤波器;

与滤波器电连接,用于实现信号提取的抽取装置;

与抽取装置电连接,用于实现去燥的去燥装置;

与去燥装置相连接,用于实现增强信号平稳性的信号稳定装置;

与去燥装置相连接,用于提取出呼吸波形和BCG波形的低通装置和高通装置;

与信号稳定装置相连接,用于实现线谱分析的谱线分析器。

进一步,所述采样装置采用高速采样器,所述滤波器采用低通滤波装置。

本实用新型的优点及积极效果为:

1.本实用新型构建了完整的呼吸和BCG信息检测方案,采用 STM32L476RGT6处理器实现DSP系统,切合成本低、结构清晰、可靠性和性价比高,而且可扩展性、可移植性好等现代产品的特点。

2.本实用新型算法简化了电路结构,通过滤波和抽取实现高性能的预滤波,保证满足时域采样定理。先通过小波去燥再FFT的方法增强了信号的平稳性,为FFT后通过幅频的两根大值谱线确定呼吸和BCG。

3.小波去燥后,经过IIR数字低通和高通滤波器分别提取出呼吸波形和BCG 波形。

4.FFT算法采用直接计算和查表相结合的方式提升计算速度。

5.FIR滤波采样线性相位结构,滤波数据采用环形队列,提升运输速度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统

图2是本实用新型实施例提供的传感系统框图。

图中:1、采样装置;2、滤波器;3、抽取装置;4、去燥装置;5、信号稳定装置;6、低通装置;7、高通装置;8、谱线分析器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

下面结合附图1及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。

该基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统包括:

用于进行信号采集的采样装置1;

与采样装置1电连接,用于实现滤波的滤波器2;

与滤波器2电连接,用于实现信号提取的抽取装置3;

与抽取装置3电连接,用于实现去燥的去燥装置4;

与去燥装置4相连接,用于实现增强信号平稳性的信号稳定装置5;

与去燥装置4相连接,用于提取出呼吸波形和BCG波形的低通装置6和高通装置7;

与信号稳定装置5相连接,用于实现线谱分析的谱线分析器8。

作为本发明的优选实施例,所述采样装置1采用高速采样器,所述滤波器2 采用低通滤波装置。

本实用新型的工作原理是:去燥装置4的小波去燥算法采用小波变换滤波实现对信号去燥,提升信号的平稳性,然后再进行呼吸和BCG波形及数值的提取。小波去燥采用两根谱线认定呼吸和BCG谱线。低通装置6和高通装置7在进行IIR低通分析和IIR高通分析后分别提取出呼吸波形和BCG波形。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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