激光与红外

作者：王雪丽

单位：1.国家卫生健康委科学技术研究所,北京 100081；2.战略支援部队特色医学中心,北京 100081；

关键词：可穿戴;CZT;PPG;MEMS;LMS;脉率;运动伪影

基金：国家重点研发计划重点专项项目(No.2021YFA0910400)资助。

脉搏波是分析人体心血管系统生理状况的重要检测对象,可穿戴光电设备采集的脉搏信号常因人体运动而引入运动伪影,进而影响脉率检测结果的准确性,由于伪影的主要频率分量和光电信号频率相重叠,所以减少伪影有难度。针对现有脉率检测精度不高、抗运动干扰能力不足问题,提出一种结合非线性自适应滤波和线性调频Z变换(CZT)的脉率检测方法。首先对光电容积脉搏波描记法(PPG)采集的信号预处理滤除高频干扰和基线漂移,然后选用微机电系统(MEMS)检测加速度信号作为参考信号,构建基于最小均方(LMS)的非线性自适应滤波器去除运动伪影,最后利用线性调频Z变换(CZT)对信号进行频谱分析计算脉率值。实验通过对10名受试者采集的实验数据进行性能评估,结果表明,该方法能有效从干扰脉搏波信号中恢复出原始信号,测得的受试者脉率平均绝对误差为196 bpm,具有较高的准确率和抗干扰能力。

来源：2024年第7期

《激光与红外》期刊编辑部

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