[实用新型]一种基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统

说明书

本实用新型属于传感器信号处理及信号提取技术领域，公开了一种基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统，用于进行信号采集的采样装置；与采样装置电连接，用于实现滤波的滤波器；与滤波器电连接，用于实现信号提取的抽取装置；用于实现去燥的去燥装置；与去燥装置相连接，用于实现增强信号平稳性的信号稳定装置；与去燥装置相连接，用于提取出呼吸波形和BCG波形的低通装置和高通装置；与信号稳定装置相连接，用于实现线谱分析的谱线分析器。算法简化了电路结构，通过滤波和抽取实现高性能的预滤波，保证满足时域采样定理。先通过小波去燥再FFT的方法增强了信号的平稳性，为FFT后通过幅频的两根大值谱线确定呼吸和BCG。

技术领域

本实用新型属于传感器信号处理及信号提取技术领域，尤其涉及一种基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统。

背景技术

呼吸频率和BCG是重要的人体生理参数。基于微弯光纤和能量损失的概念、设计和制造理论已经被证实。附图2中显示的是嵌入多模光纤的传感器垫子，一个光电子收发器和一个DSP算法的嵌入式处理器，最大微弯敏感性通过适当的光学构造来实现。TOSA和ROSA分别为光信号的发射和接收器，在TOSA 的选择上我们选择了可850nm波长光信号的TOSA，以此来匹配对应的光纤和硬件电路。

在机械扰动等周期性运动(呼吸胸部和身体运动)，变形器板(网纱)挤压光纤和诱导一系列沿纤维轴。微弯曲导致光耦合从核心引导模式进入辐射模式，造成不可逆的光损耗，并降低无线电收发器的光强度。

综上所述，现有技术存在的问题是：微弯曲导致光耦合从核心引导模式进入辐射模式，造成不可逆的光损耗，并降低无线电收发器的光强度。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统。

本实用新型是这样实现的，该基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统包括：

用于进行信号采集的采样装置；

与采样装置电连接，用于实现滤波的滤波器；

与滤波器电连接，用于实现信号提取的抽取装置；

与抽取装置电连接，用于实现去燥的去燥装置；

与去燥装置相连接，用于实现增强信号平稳性的信号稳定装置；

与去燥装置相连接，用于提取出呼吸波形和BCG波形的低通装置和高通装置；

与信号稳定装置相连接，用于实现线谱分析的谱线分析器。

进一步，所述采样装置采用高速采样器，所述滤波器采用低通滤波装置。

本实用新型的优点及积极效果为：

1.本实用新型构建了完整的呼吸和BCG信息检测方案，采用 STM32L476RGT6处理器实现DSP系统，切合成本低、结构清晰、可靠性和性价比高，而且可扩展性、可移植性好等现代产品的特点。

2.本实用新型算法简化了电路结构，通过滤波和抽取实现高性能的预滤波，保证满足时域采样定理。先通过小波去燥再FFT的方法增强了信号的平稳性，为FFT后通过幅频的两根大值谱线确定呼吸和BCG。

3.小波去燥后，经过IIR数字低通和高通滤波器分别提取出呼吸波形和BCG 波形。

4.FFT算法采用直接计算和查表相结合的方式提升计算速度。

5.FIR滤波采样线性相位结构，滤波数据采用环形队列，提升运输速度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于光线震动传感器的呼吸及BCG信号提取系统