隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,人民生活品質(zhì)的提高,運(yùn)動與健身越來越被重視。無論對普通運(yùn)動健身需求的人群,還是需要大運(yùn)動量訓(xùn)練的職業(yè)運(yùn)動員、軍人等而言,如何科學(xué)的安排運(yùn)動、訓(xùn)練強(qiáng)度和頻率,監(jiān)測運(yùn)動人員疲勞程度,避免過度疲勞損傷甚至猝死就成為一個重要的課題。本文利用生物電信號對男性運(yùn)動人員有氧運(yùn)動疲勞進(jìn)行了研究,分析心電、肌電與腦電三種信號在不同軀體疲勞狀態(tài)以及運(yùn)動后恢復(fù)期的變化規(guī)律,實現(xiàn)了對有氧運(yùn)動疲勞程度及運(yùn)動后恢復(fù)程度的客觀識別。為運(yùn)動人員避免過度訓(xùn)練損傷機(jī)體、科學(xué)恢復(fù)運(yùn)動疲勞提供了一定的技術(shù)支持。本文的主要工作內(nèi)容如下:1.設(shè)計并完成了有氧運(yùn)動疲勞實驗,采集了被試的心電、肌電與腦電信號,并在運(yùn)動過程中利用疲勞量表評估被試者的主觀疲勞感受作為疲勞程度的參考值。2.心電、肌電與腦電信號的預(yù)處理。針對噪聲影響較大的心電運(yùn)動偽跡,設(shè)計了自適應(yīng)濾波器,并在實驗中同步采集了反應(yīng)被試運(yùn)動狀態(tài)的三軸加速度數(shù)據(jù)作為參考信號,將其與含噪心電信號一起輸入濾波器,利用濾波器的自適應(yīng)特性不斷地優(yōu)化濾波參數(shù)和權(quán)值,使其濾波性能可以自動與噪聲變化相匹配,并更好地抑制噪聲。設(shè)計了自適應(yīng)差分閾值結(jié)合自適應(yīng)幅度閾值的算法,... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

實驗中所用的運(yùn)動單車

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：基于生物電信號的有氧運(yùn)動疲勞研究10(3)主觀疲勞量表：使用RPE主觀疲勞量表（表1-1）作為衡量被試騎行期間主觀疲勞程度的依據(jù)，被試根據(jù)當(dāng)時自己感受到的自身的疲勞程度，結(jié)合量表上的疲勞狀態(tài)描述，如實報出相應(yīng)疲勞評分即可。2.1.3實驗場景介紹該實驗選擇在一個盡量安靜，能盡量避免各種噪聲和干擾的房間中進(jìn)行，實驗中利用房內(nèi)空調(diào)，將房間溫度維持在20攝氏度。在該場景下，可以保證每次實驗外界環(huán)境狀況基本一致，被試的身體狀態(tài)，主觀疲勞感受等不會因外界環(huán)境（如氣溫高低，濕度大�。┑牟煌艿接绊�。而且該實驗環(huán)境對被試來說也是一個很適合于運(yùn)動的環(huán)境，在這種條件下可以讓被試處于一個較好的身體狀態(tài)進(jìn)行實驗。實驗過程中采用的運(yùn)動單車如圖2-1，生物電采集放大器如圖2-2。圖2-1實驗中所用的運(yùn)動單車圖2-2實驗用的生物電采集放大器2.2實驗過程2.2.1實驗信號采集部位本實驗需要采集被試的腦電、心電和肌電信號。其中腦電信號采集點(diǎn)位于被試的前額，一共使用3個導(dǎo)聯(lián)，分別置于前額Fp1、Fp2、Fpz三個部位，腦電的1個參考電極和1個接地電極分別置于被試的左右乳突處；心電一共使用2個采集導(dǎo)聯(lián)，分別置于被試的左右胸口處，心電的1個接地電極和1個參考電極分別置于肚臍的左右兩側(cè)，與肚臍同高。因為騎行過程主要發(fā)力的肌肉是大腿的股直肌，故肌電信號采集的是被試右腿的股直肌肌電，一共使用3個采集導(dǎo)聯(lián)，分別置于股直肌中間部位，3導(dǎo)聯(lián)的電極片互相相切，成梅花形粘貼，肌電的1個接地電極和1個參考電極分別置于被試右腿膝蓋的內(nèi)外側(cè)，如圖2-3。

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：基于生物電信號的有氧運(yùn)動疲勞研究11圖2-3心電（左）、腦電（中）、肌電（右）信號采集部位2.2.2實驗準(zhǔn)備實驗均定在上午10:30左右或者下午16:30左右正式開始，因為這兩個時段是人在一天中精神最旺盛、體能最充沛的時段。在每次實驗之前，都要求參加該次實驗的被試在實驗前24小時內(nèi)不得進(jìn)行劇烈的體育運(yùn)動，亦不能飲酒、喝咖啡、抽煙等，并且在實驗前一天晚上（或者當(dāng)天中午）要保證充足的睡眠。在實驗前1.5小時，被試需要來到實驗場地，進(jìn)行實驗過程和注意事項的學(xué)習(xí)，并進(jìn)行一些熱身運(yùn)動，然后由實驗人員在被試身體上各信號采集點(diǎn)粘貼好電極片并連好電極線，打開3臺放大器以及3臺電腦中的openbci示波器，設(shè)置3臺放大器采樣率均為500Hz，然后將采集三軸加速度的手環(huán)與接收該信號的手機(jī)用藍(lán)牙連接配對，最后確認(rèn)各儀器開始正常采集各自的信號，即準(zhǔn)備完畢方可開始正式實驗。2.2.3實驗過程該實驗整個過程有兩種狀態(tài)：靜息態(tài)和騎行狀態(tài)。在靜息態(tài)中，被試被要求全身保持靜止，完全放松，為了減少眼動對腦電的影響以及大幅度呼吸對心電的影響，被試在靜息態(tài)中還被要求將眼睛和嘴巴都閉上，用鼻子盡量輕柔的呼吸，眼珠也盡量保持不動，同時盡量減少吞咽等動作。在騎行過程中，被試被要求在身體能夠堅持長時間運(yùn)動的條件下，以盡可能快的踏頻來進(jìn)行騎行（即保持在有氧運(yùn)動范圍內(nèi)盡量劇烈的運(yùn)動狀態(tài)），單車阻力檔位都調(diào)至中間檔位（4檔或者5檔）。在實驗開始后，首先進(jìn)行第一次靜息態(tài)（運(yùn)動前靜息態(tài)），時間為2min，結(jié)束后即開始正式騎行。在騎行開始后單車表盤顯示熱量消耗值為20kcal（大約開始騎行5min）時，記錄下當(dāng)時的時間，還要詢問被試此時的主觀疲勞感受值（根據(jù)RPE疲勞量表回答，下同）并記錄，之后


本文編號：3429600