【摘要】：人有三分之一的時間在睡眠中度過,睡眠質(zhì)量的好壞影響人的身體健康及生活品質(zhì),因此良好的睡眠質(zhì)量非常重要。目前,多導睡眠監(jiān)測儀(Polysomnograghy,PSG)是國內(nèi)外監(jiān)測睡眠質(zhì)量的金標準,但PSG無論在經(jīng)濟上還是時間上,都會給人們帶來不便,無法實現(xiàn)家庭的自行監(jiān)測。針對此問題,本課題研發(fā)一套便攜式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)方便人們在家里對自己的睡眠進行監(jiān)測。本文通過監(jiān)測人體生理信號中的呼吸、心跳信號來評估睡眠質(zhì)量,提出了利用快速互補總體經(jīng)驗模態(tài)分解算法(FCEEMD)進行生理信號分解,并結(jié)合能量閾值法,識別出FCEEMD分解出的本征模態(tài)分量(IMF)中的呼吸、心跳信號。比較了傳統(tǒng)的經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)以及EMD的改進算法總體經(jīng)驗模態(tài)分解算法(EEMD)和互補總體經(jīng)驗模態(tài)分解(CEEMD)算法,FCEEMD能夠更有效的消除模態(tài)混疊問題,并通過鏡像延拓抑制端點效應問題,同時,在算法的計算效率和分解的精度上都更優(yōu)于傳統(tǒng)的EMD算法。所以本文采用FCEEMD算法對生理信號進行分離,并結(jié)合能量閾值法,實現(xiàn)了呼吸、心跳信號的自適應識別,保證了整個算法的準確性、實時性和自適應性。根據(jù)人體生理信號特征和算法需求,制定便攜式生理信號采集系統(tǒng)的整體方案,進行系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計。其中硬件設計主要包括主控芯片、傳感器以及前端濾波放大電路的設計等。軟件設計了基于MATLAB環(huán)境下的系統(tǒng)上位機數(shù)據(jù)接收界面。最后搭建人體生理信號采集和處理實驗平臺,以驗證本文提出的FCEEMD算法結(jié)合能量閾值法的可靠性和便攜式采集系統(tǒng)軟硬件設計的可行性。實現(xiàn)了呼吸、心跳信號的實時顯示和數(shù)據(jù)存儲。
【圖文】：

合肥工業(yè)大學碩士學位論文監(jiān)測，，不僅會感覺不舒服，而且增添了很大的身心壓力，導致監(jiān)理想，不能有效反映患者的實際睡眠狀況進而干擾后期睡眠分，另一方面，患者需要在醫(yī)院連續(xù)睡眠 2~3 天以完成監(jiān)測。昂貴經(jīng)濟負擔和精神負擔。此外，該監(jiān)測耗時時間長，給人們帶來了實現(xiàn)家庭的自行監(jiān)測。因此，多導睡眠儀無法普及到家家戶戶

第二章 生理信號分解算法研究第二章 生理信號分解算法研究.1 生理信號簡介目前論文研究的生理信號是通過壓力傳感器檢測人體正常呼吸和心跳運動的胸腔微弱波動得到的，同時，由于壓力傳感器的靈敏度，使得采集到的信號包括其他干擾噪聲。人體生理信號具有微弱、低頻、抗干擾能力弱等特點，所何采集含有噪聲的微弱生理信號是本課題的難點。同時人體正常情況下，呼吸起的胸腔波動幅度較大，呼吸信號能量較強，心臟跳動所引起的胸腔波動較小此心跳信號能量相對較弱[30]。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH789

【參考文獻】

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6 張安躍;唐志平;鄭航;;PVDF壓力傳感器的沖擊壓電特性研究[J];實驗力學;2009年03期

7 張宏金,楊軍,俞夢孫,吳鋒,王青青,徐先榮,陳同欣,趙顯亮,成奇明,周玉彬,金璋瑞,劉娟;微動敏感床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)與多導睡眠圖的比較研究[J];實用診斷與治療雜志;2004年06期

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本文編號：2615086