心冲击信号周期的计算方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到心冲击信号的周期计算领域，特别是涉及到一种心冲击信号周期的计算方法和装置。
【背景技术】
[0002]微动传感器可以传感到呼吸信号、心冲击信号等信号，心冲击信号表现为周期性的包络，每个包络意味着一次心跳，我们可以通过假设每个包络都有一个维持一段较长时间不被超越的极大值和极小值，而且极值都出现在包络的相同相位，就此我们可以通过非常简单的程序获取心跳周期，但是存在两个缺点:第一是不被超越的时间常数决定了此方法测量的范围，假如设置为0.5秒，则测量范围低于120次/分，而且此常数不能设置太小，否则无法锁定周期内真正的极值;第二是无法保证极值总是在周期的相同相位出现，这也就无法保证每次周期测量的准确性。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的为提供一种可以准确测量心冲击信号周期的计算方法和装置。
[0004]为了实现上述发明目的，本发明首先提出一种心冲击信号周期的计算方法，包括:
[0005]获取心冲击微动传感器产生的心冲击信号，并将心冲击信号能量化，形成能量波；
[0006]计算所述能量波变化的周期，其中，能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同。
[0007]进一步地，所述将心冲击信号能量化，形成能量波的步骤包括:
[0008]按照预设的转化速率将心冲击信号数字化，获取对应的电压信号和电压变化率信号；
[0009]根据电压信号与电压变化率信号计算微动传感器的动能和弹性势能，其中微动传感器的弹性势能和动能，与电压信号和电压变化率信号的平方成线性关系。
[0010]进一步地，所述预设的转化速率为每秒转化100次?1000次。
[0011]进一步地，所述计算所述能量波变化的周期，其中，能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同的步骤之前，包括:
[0012]按照指定条件进行滤波处理。
[0013]进一步地，所述计算所述能量波变化的周期，其中，能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同的步骤包括:
[0014]根据能量波相邻的两个波峰或两个波谷计算能量波变化的周期。
[0015]本发明还提供一种心冲击信号周期的计算装置，包括:
[0016]能量转化单元，用于获取心冲击微动传感器产生的心冲击信号，并将心冲击信号能量化，形成能量波；
[0017]计算单元，用于计算所述能量波变化的周期，其中，能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同。
[0018]进一步地，所述能量转化单元包括:
[0019]数字转化模块，用于按照预设的转化速率将心冲击信号数字化，获取对应的电压信号和电压变化率信号；
[0020]计算模块，用于根据电压信号与电压变化率信号计算微动传感器的动能和弹性势能，其中微动传感器的弹性势能和动能，与电压信号和电压变化率信号的平方成线性关系。[0021 ] 进一步地，所述预设的转化速率为每秒转化100次?1000次。
[0022]进一步地，所述心冲击信号周期的计算装置还包括滤波单元，用于按照指定条件进行滤波处理。
[0023]进一步地，所述计算单元包括:
[0024]极值计算模块，用于根据能量波相邻的两个波峰或两个波谷计算能量波变化的周期。
[0025]本发明的心冲击信号周期的计算方法和装置，将微动传感器采集的心冲击信号能量化，可以得到对应的能量波，因为能量不分正负，所以微动传感器受到心冲击和阻尼的相互作用时，每一次心冲击的能量都是由最大值逐渐变小，直到下一次心冲击再次变大，而将心冲击信号能量化后，可以准确的找到能量波的极值，即能量波的波峰和波谷，从而通过简单的运算获取到能量波变化的周期，又因为能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同，所以可以准确的得到心冲击信号的周期。
【附图说明】
[0026]图1为本发明一实施例的心冲击信号周期的计算方法的流程图；
[0027]图2为本发明一实施例的心冲击信号能量化并形成能量波的流程图；
[0028]图3为本发明另一实施例的心冲击信号周期的计算方法的流程图；
[0029]图4为本发明一实施例的心冲击信号周期的计算装置的结构框图；
[0030]图5为本发明一实施例的能量转化单元的结构框图；
[0031]图6为本发明另一实施例的心冲击信号周期的计算装置的结构框图；
[0032]图7为本发明一实施例的计算单元的结构框图。
[0033]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0034]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]参照图1，本发明实施例中提供一种心冲击信号周期的计算方法，包括步骤:
[0036]S1、获取心冲击微动传感器产生的心冲击信号，并将心冲击信号能量化，形成能量波；
[0037]S2、计算所述能量波变化的周期，其中，能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同。
[0038]上述步骤S1中所述，一个封闭的系统，其能量是守恒的，当外部对其做功时，可以改变该封闭系统的能量。本实施例中，微动传感器或者微动传感器及其包裹微动传感器的包裹物，可以形成一个近似于封闭的系统，当微动传感器或者微动传感器及其包裹微动传感器的包裹物贴附于人体心脏或周边时，心脏跳动会冲击微动传感器所在的近似封闭的系统，微动传感器会产生相应的心冲击信号，即微动传感器采集的微动信号，所述心冲击信号是一种包络信号，每一个包络信号表示一次心跳，该心冲击信号包含的能量一般为微动传感器的动能和势能，心脏跳动冲击微动传感器，微动传感器接受到的能量最大时，一般是微动传感器采集到的信号最大值时，即微动传感器弹性势能最大时，然后随着阻尼和冲击振荡的过程，能量会逐渐衰减，直到下一次心脏跳动冲击再升高到最大值，如此反复进行。所以将微动传感器采集到的心冲击信号能量化，产生的能量波可以反映心冲击信号的周期。能量波可以为三角波和锯齿波，或近似于三角波和锯齿波等。
[0039]如上述步骤S2所述，因为能量波的波形会规律的出现极大值和极小值，所以可以准确的计算出能量波的周期，而能量波的变化周期即为心冲击信号的周期。
[0040]本实施例中，上述心冲击信号周期的计算方法，将微动传感器采集的心冲击信号能量化，可以得到对应的能量波，因为能量不分正负，所以微动传感器受到心冲击和阻尼的相互作用时，每一次心冲击的能量都是由最大值逐渐变小，直到下一次心冲击再次变大，而将心冲击信号能量化后，可以准确的找到能量波的极值，即能量波的波峰和波谷，从而通过简单的运算获取到能量波变化的周期，又因为能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同，所以可以准确的得到心冲击信号的周期。
[0041]参照图2，本实施例中，上述步骤S1中将心冲击信号能量化，形成能量波的步骤包括:
[0042]S11、按照预设的转化速率将心冲击信号数字化，获取对应的电压信号和电压变化率信号；
[0043]S12、根据电压信号与电压变化率信号计算微动传感器的动能和弹性势能，其中微动传感器的弹性势能和动能，与电压信号和电压变化率信号的平方成线性关系。
[0044]如上述步骤S11所述，首先按照一定的转换速率将心冲击信号数字化，其主要体现在将微动传感器产生的电压信号由模拟信号转化为数字信号，方便进行数字化处理，然后通过相邻的两个电压值计算出电压变化率信号。
[0045]如上述步骤S12所述，上述的电压信号相当于微动传感器的弹性势能，电压变化率信号相当于微动传感器的动能，微动传感器的弹性势能和动能，与电压信号和电压变化率信号的平方成线性关系，通过这个关系可以计算出微动传感器的能量。
[0046]本实施例中，上述预设的转化速率为每秒转化100次?1000次，可以满足能量转化的速度，不会遗漏关键的能量点。
[0047]本实施例中，上述计算所述能量波变化的周期，其中，能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同的步骤S2之前，包括步骤:
[0048]S1 '、按照指定条件进行滤波处理。
[0049]如上述步骤S1'所述，将指定条件的滤波是指对一些工频干扰、电器干扰等产生的干扰波过滤掉，提高心冲击信号周期的计算准确性。
[0050]参照图3，本实施例中，上述计算所述能量波变化的周期，其中，能量波变化的周期与所述心冲击信号周期相同的步骤S2包括:
[0051]S21、根据能量波相邻的两个波峰或两个波谷计算能量波变化的周期。
[0052]如上述步骤S21所述，即是顶点标记法，把最大能量值(波峰)作为一个周期的开始和上一周期的结束，或者把最小能量值(波谷)作为一个周期的开始和上一周期的结束就可以通过简单的运算获取准确的周期。
[0053]在一具体实