[发明专利]一种体征数据监控系统

说明书

本申请公开了一种体征数据监控系统，包括可穿戴传感设备及平台，其中可穿戴传感设备对采集的体征数据进行模拟信号处理以及模数转换，并且进一步采用压缩感知方式对体征数据进行了压缩采样，得到压缩采样数据相比于直接采集的体征数据的数据量大大降低，可穿戴传感设备仅需将少量的压缩采样数据发送给平台即可，降低了可穿戴设备的功耗，从而提升了运行时间，能够长时间稳定的对目标对象的体征进行监测。进一步，平台可以对压缩采样数据进行信号恢复，得到恢复后的体征数据，保证了体征数据的正常使用。

技术领域

本申请涉及体征数据监控技术领域，更具体的说，是涉及一种体征数据监控系统。

背景技术

近年来，移动计算、集成电路技术、无线传感器网络和医疗设备的稳步发展为微型、低成本、低功耗和多功能智能监控设备开辟了道路，适用于许多便携式医疗设备应用程序。基于无线和嵌入式监视设备的可穿戴人体局域网可以连续监视体征数据，如心电、血压、脉搏、呼吸等数据，并提供反馈以帮助维持最佳的健康状况。这些网络允许对生命体征进行连续、长期、无创、无处不在的动态监测，从而使医疗保健发生了革命性的变化。

以心电数据的监控为例，心电图是代表心脏电活动的生物信号。由于其无创性和检测心脏病的能力，它被广泛应用于医学领域。心电图通常记录在医院或临床中心，患者需要在医院或临床中心停留数小时或数天。便携式或移动心电监控设备使患者能够监视其心电图，记录心电数据并将其传输到医院。传输的数据将在卫生中心进行处理以防任何异常。

现有的可穿戴物联网设备，由于需要持续将大量的监测数据回传给后台，导致其功耗过高，电池能量消耗过快，使得设备不能长时间运行。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种体征数据监控系统，用于解决现有设备功耗高、运行时间短的问题。具体方案如下：

一种体征数据监控系统，包括：可穿戴传感设备及平台；

所述可穿戴传感设备包括体征数据采集器、模拟前端模块、压缩采样模块及第一通信模块，所述体征数据采集器用于采集对象的体征数据；所述模拟前端模块用于对采集的所述体征数据进行模拟信号处理，得到处理后体征数据；所述压缩采样模块用于对所述处理后体征数据进行模数转换，并对转换后的体征数据采用压缩感知方式进行压缩采样，得到压缩采样数据；所述第一通信模块用于将所述压缩采样数据发送至所述平台；

所述平台包括第二通信模块和压缩感知处理模块，所述第二通信模块接收所述压缩采样数据；所述压缩感知处理模块用于基于所述压缩采样数据进行信号恢复，得到恢复后的体征数据。

优选地，所述模拟前端模块包括：

交流耦合斩波调制仪表放大器和斩波尖峰滤波器，用于滤除所述体征数据中的干扰噪声。

优选地，所述模拟前端模块还包括：

可编程增益放大器，用于对滤除噪声后的体征数据进行模拟信号放大。

优选地，所述模拟前端模块还包括：

缓冲器，用于对模拟信号放大后的体征数据进行平稳处理。

优选地，所述压缩采样模块包括：

模数转换器，用于将模拟信号形式的体征数据转换为数字信号；

离散小波变换单元，用于对数字信号形式的体征数据进行稀疏化，得到稀疏化后的体征数据；

压缩单元，用于对稀疏化后的体征数据进行压缩处理，得到压缩采样数据。

优选地，所述模数转换器为逐次逼近寄存器型模数转换器，其采样率可调；