基于單片機的心沖擊信號采集與處理方法的研究.pdf

1、人心臟的收縮與泵血會引起人體同步的振動，這種振動會引起與人接觸的外部物體發(fā)生同樣的振動，用一些傳感器檢測這種振動信號就獲取了心沖擊圖信號（Ballistocardiogram，BCG信號），對這種微弱振動變化的測量一直就是研究的難點。現(xiàn)在有很多傳感器可以對BCG信號進行采集，如壓電陶瓷或者電極貼片傳感器等，但這些器件在一定程度上受到限制，比如價格高，結(jié)構(gòu)復雜，舒適度差等。本文采用eTouch壓電薄膜（Polyvinylidene Flu

2、oride，PVDF）作為傳感器，這是一種高新分子材料所制成的，具有壓電特性高，價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單，安全無污染，靈敏度高的優(yōu)良特性，可以實現(xiàn)對人體微弱生理信號（BCG信號）的非接觸式測量。本文基于這種傳感器設(shè)計出了一套人體生理體征信號（BCG信號）的采集與處理系統(tǒng)。
　　本文設(shè)計了心沖擊信號的硬件采集電路。這個硬件電路包含五個部分，分別是前置電荷放大電路，濾波電路和主電壓放大電路，消除工頻干擾的陷波電路，和電平提升與穩(wěn)壓電路。前置

3、放大電路主要將壓電薄膜產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)化為電壓，濾波電路主要濾除高頻噪聲和直流干擾，濾波范圍在0.15-30Hz，主放大電路放大倍數(shù)控制在120多倍，陷波電路主要去除工頻干擾，電平提升與穩(wěn)壓電路主要使輸出的信號幅度滿足單片機的ADC輸入要求。通過本文設(shè)計的硬件采集電路，可以實現(xiàn)人在坐和躺兩種狀態(tài)下，都可以很好的實現(xiàn)對人體微弱的生理信號（BCG信號）進行檢測與采集。
　　本文編寫了提取心率，呼吸率等相關(guān)的算法。心跳和呼吸波的分離采用了截