我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展導(dǎo)致人們的生活壓力越來(lái)越大,進(jìn)而導(dǎo)致了失眠人口的比例越來(lái)越高。根據(jù)《中國(guó)睡眠指數(shù)報(bào)告》顯示,超過(guò)90%的民眾睡眠質(zhì)量達(dá)不到“良好”,睡眠問(wèn)題普遍存在。傳統(tǒng)的睡眠監(jiān)測(cè)儀一類為檢測(cè)功能全面的PSG多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)儀,但體積過(guò)大,費(fèi)用較高,需要專業(yè)人員操作,由于監(jiān)測(cè)時(shí)對(duì)人體造成很大不適,導(dǎo)致其無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè);另一類雖然體積較小,價(jià)格低廉,操作簡(jiǎn)便,但檢測(cè)功能單一,測(cè)試結(jié)果精度較低,且更加無(wú)法起到睡眠干預(yù)的效果。因此,設(shè)計(jì)一款適用于家庭使用、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)結(jié)果精確、同時(shí)能夠進(jìn)行科學(xué)有效的睡眠干預(yù)閉環(huán)式睡眠監(jiān)測(cè)及助眠服務(wù)系統(tǒng),對(duì)改善用戶睡眠質(zhì)量問(wèn)題具有重要的意義。首先,本文簡(jiǎn)要介紹了睡眠分期以及各期特性,睡眠狀態(tài)一般分為快動(dòng)眼睡眠和非快動(dòng)眼睡眠。同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了 RK標(biāo)準(zhǔn),RK標(biāo)準(zhǔn)將NREM分成4期,詳細(xì)介紹了 N1、N、N3以及REM各期特性。隨后介紹了人體體動(dòng)信號(hào)有三種測(cè)量模式:過(guò)零檢測(cè)模式,時(shí)間閾值檢測(cè)模式和數(shù)字積分檢測(cè)模式,基于人體體動(dòng)信號(hào)測(cè)量模式建立睡眠監(jiān)測(cè)模型以及體動(dòng)活動(dòng)信號(hào)睡眠監(jiān)測(cè)相關(guān)性以及優(yōu)點(diǎn),隨后介紹了本文睡眠算法,重點(diǎn)介紹了滑動(dòng)平均濾波算法跟低通濾波算法,睡眠參數(shù)的標(biāo)定選取以及睡眠狀態(tài)的判定。其次,設(shè)計(jì)了本文的系統(tǒng)硬件。硬件方面主要分為睡眠燈模塊與睡眠紐扣模塊。睡眠燈模塊主要有系統(tǒng)電源模塊、數(shù)字控制單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、WIFI通信模塊、LCD液晶顯示模塊以及睡眠燈燈珠的設(shè)計(jì)。睡眠紐扣模塊主要介紹了幾款加速度傳感器及其性能參數(shù)、藍(lán)牙通信模塊的設(shè)計(jì),重點(diǎn)介紹了加速度傳感器絕對(duì)噪聲水平測(cè)試實(shí)驗(yàn),選出合適的加速度傳感器,最后簡(jiǎn)要介紹了睡眠燈模塊與睡眠紐扣模塊的藍(lán)牙通信穩(wěn)定性測(cè)試。再次,設(shè)計(jì)了本文的系統(tǒng)軟件,軟件方面主要介紹了 LCD顯控單元、移動(dòng)終端單元、后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)以及系統(tǒng)軟件的操作與運(yùn)行。LCD顯控單元主要介紹了基于uC/OS-III嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、STemWin圖形用戶界面的設(shè)計(jì),重點(diǎn)介紹了鬧鐘、藍(lán)牙、WIFI的設(shè)計(jì)流程。移動(dòng)終端單元主要介紹了用戶信息管理、助眠模式、睡眠日志以及設(shè)置功能的設(shè)計(jì)流程。后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)主要介紹了與睡眠燈以及移動(dòng)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、用戶睡眠數(shù)據(jù)的分析計(jì)算以及助用戶睡眠數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。最后詳細(xì)介紹了 LCD顯示單元與移動(dòng)終端單元的操作與運(yùn)行。最后通過(guò)與視頻睡眠監(jiān)測(cè)做對(duì)比實(shí)驗(yàn),對(duì)本文睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效性和準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)重測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,能夠較好的對(duì)人體睡眠狀態(tài)進(jìn)行分類,同時(shí)為了驗(yàn)證本文睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)λ邥r(shí)間段人的離床與在床狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分,進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果表明在不同睡姿情況下,除了傳感器位置在小腿部位之外,都能夠?qū)﹄x床狀態(tài)進(jìn)行有效區(qū)分,進(jìn)而能夠更好地分析人體睡眠質(zhì)量。
【學(xué)位單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH789;TP274

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本文編號(hào)：2808153