基于FCEEMD的便攜式睡眠生理信號監(jiān)測系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、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(dǎo)睡眠監(jiān)測儀(Polysomnograghy，PSG)是國內(nèi)外監(jiān)測睡眠質(zhì)量的金標(biāo)準(zhǔn)，但PSG無論在經(jīng)濟(jì)上還是時間上，都會給人們帶來不便，無法實(shí)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(jìn)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(bǔ)總

2、體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法(FCEEMD)進(jìn)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(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)以及EMD的改進(jìn)算法總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法(EEMD)和互補(bǔ)總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(CEEMD)算法，F(xiàn)CEEMD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(diǎn)效應(yīng)問題，同時，在算法的計(jì)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

3、進(jìn)行分離,并結(jié)合能量閾值法，實(shí)現(xiàn)了呼吸、心跳信號的自適應(yīng)識別，保證了整個算法的準(zhǔn)確性、實(shí)時性和自適應(yīng)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(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。其中硬件設(shè)計(jì)主要包括主控芯片、傳感器以及前端濾波放大電路的設(shè)計(jì)等。軟件設(shè)計(jì)了基于MATLAB環(huán)境下的系統(tǒng)上位機(jī)數(shù)據(jù)接收界面。
　　最后搭建人體生理信號采集和處理實(shí)驗(yàn)平臺，以驗(yàn)證本文提出的FCEEMD算法結(jié)合能量閾值法的