發(fā)布時(shí)間：2021-10-11 02:23

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,人民生活品質(zhì)的提高,運(yùn)動(dòng)與健身越來(lái)越被重視。無(wú)論對(duì)普通運(yùn)動(dòng)健身需求的人群,還是需要大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練的職業(yè)運(yùn)動(dòng)員、軍人等而言,如何科學(xué)的安排運(yùn)動(dòng)、訓(xùn)練強(qiáng)度和頻率,監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)人員疲勞程度,避免過(guò)度疲勞損傷甚至猝死就成為一個(gè)重要的課題。本文利用生物電信號(hào)對(duì)男性運(yùn)動(dòng)人員有氧運(yùn)動(dòng)疲勞進(jìn)行了研究,分析心電、肌電與腦電三種信號(hào)在不同軀體疲勞狀態(tài)以及運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期的變化規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)疲勞程度及運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)程度的客觀識(shí)別。為運(yùn)動(dòng)人員避免過(guò)度訓(xùn)練損傷機(jī)體、科學(xué)恢復(fù)運(yùn)動(dòng)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(jì)并完成了有氧運(yùn)動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn),采集了被試的心電、肌電與腦電信號(hào),并在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中利用疲勞量表評(píng)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(hào)的預(yù)處理。針對(duì)噪聲影響較大的心電運(yùn)動(dòng)偽跡,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)濾波器,并在實(shí)驗(yàn)中同步采集了反應(yīng)被試運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的三軸加速度數(shù)據(jù)作為參考信號(hào),將其與含噪心電信號(hào)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(dòng)與噪聲變化相匹配,并更好地抑制噪聲。設(shè)計(jì)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(lái)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(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)中所用的運(yùn)動(dòng)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(hào)的有氧運(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)報(bào)出相應(yīng)疲勞評(píng)分即可。2.1.3實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景介紹該實(shí)驗(yàn)選擇在一個(gè)盡量安靜，能盡量避免各種噪聲和干擾的房間中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中利用房?jī)?nèi)空調(diào)，將房間溫度維持在20攝氏度。在該場(chǎng)景下，可以保證每次實(shí)驗(yàn)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(huì)因外界環(huán)境（如氣溫高低，濕度大�。┑牟煌艿接绊�。而且該實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)被試來(lái)說(shuō)也是一個(gè)很適合于運(yùn)動(dòng)的環(huán)境，在這種條件下可以讓被試處于一個(gè)較好的身體狀態(tài)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用的運(yùn)動(dòng)單車如圖2-1，生物電采集放大器如圖2-2。圖2-1實(shí)驗(yàn)中所用的運(yùn)動(dòng)單車圖2-2實(shí)驗(yàn)用的生物電采集放大器2.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程2.2.1實(shí)驗(yàn)信號(hào)采集部位本實(shí)驗(yàn)需要采集被試的腦電、心電和肌電信號(hào)。其中腦電信號(hào)采集點(diǎn)位于被試的前額，一共使用3個(gè)導(dǎo)聯(lián)，分別置于前額Fp1、Fp2、Fpz三個(gè)部位，腦電的1個(gè)參考電極和1個(gè)接地電極分別置于被試的左右乳突處；心電一共使用2個(gè)采集導(dǎo)聯(lián)，分別置于被試的左右胸口處，心電的1個(gè)接地電極和1個(gè)參考電極分別置于肚臍的左右兩側(cè)，與肚臍同高。因?yàn)轵T行過(guò)程主要發(fā)力的肌肉是大腿的股直肌，故肌電信號(hào)采集的是被試右腿的股直肌肌電，一共使用3個(gè)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(gè)接地電極和1個(gè)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(hào)的有氧運(yùn)動(dòng)疲勞研究11圖2-3心電（左）、腦電（中）、肌電（右）信號(hào)采集部位2.2.2實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)均定在上午10:30左右或者下午16:30左右正式開始，因?yàn)檫@兩個(gè)時(shí)段是人在一天中精神最旺盛、體能最充沛的時(shí)段。在每次實(shí)驗(yàn)之前，都要求參加該次實(shí)驗(yàn)的被試在實(shí)驗(yàn)前24小時(shí)內(nèi)不得進(jìn)行劇烈的體育運(yùn)動(dòng)，亦不能飲酒、喝咖啡、抽煙等，并且在實(shí)驗(yàn)前一天晚上（或者當(dāng)天中午）要保證充足的睡眠。在實(shí)驗(yàn)前1.5小時(shí)，被試需要來(lái)到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程和注意事項(xiàng)的學(xué)習(xí)，并進(jìn)行一些熱身運(yùn)動(dòng)，然后由實(shí)驗(yàn)人員在被試身體上各信號(hào)采集點(diǎn)粘貼好電極片并連好電極線，打開3臺(tái)放大器以及3臺(tái)電腦中的openbci示波器，設(shè)置3臺(tái)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(hào)的手機(jī)用藍(lán)牙連接配對(duì)，最后確認(rèn)各儀器開始正常采集各自的信號(hào)，即準(zhǔn)備完畢方可開始正式實(shí)驗(yàn)。2.2.3實(shí)驗(yàn)過(guò)程該實(shí)驗(yàn)整個(gè)過(guò)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(dòng)對(duì)腦電的影響以及大幅度呼吸對(duì)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(dòng)，同時(shí)盡量減少吞咽等動(dòng)作。在騎行過(guò)程中，被試被要求在身體能夠堅(jiān)持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)的條件下，以盡可能快的踏頻來(lái)進(jìn)行騎行（即保持在有氧運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)盡量劇烈的運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)開始后，首先進(jìn)行第一次靜息態(tài)（運(yùn)動(dòng)前靜息態(tài)），時(shí)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(shí)，記錄下當(dāng)時(shí)的時(shí)間，還要詢問(wèn)被試此時(shí)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


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