[发明专利]一种多模态生理信号采集装置

权利要求书

1.一种多模态生理信号采集装置，其特征在于，包括：心震、心音和心电三种信号的采集模块，信号处理和控制模块，通讯模块；

所述三种生理信号同步采集，心震和心音信号采用3*2个传感器阵列进行采集，采集心震和心音的多路阵列信号，得到不同位置的心脏的震动和声音信号；

心震信号采集模块包括心震传感器阵列采集模块、信号模拟前端；

心音信号采集模块包括心音传感器阵列采集模块、信号模拟前端；

心电信号采集模块包括心电电极、信号模拟前端；

信号的处理和控制模块采用了FPGA和MCU的异构模式；

FPGA将心震、心音和心电多路信号进行采集时钟的同步管理，实现A/D采样控制，将多通道的信号实时传送到控制模块；

MCU负责系统核心控制，负责系统的信号处理、向传感器采集模块发送指令，并且将信号进行片上存储，得到最终的心震心音心电三种信号的多模态同步采集信号；

通讯模块能够将多模态信号向外进行传输，实现心震心音心电三种生理信号的传输功能。

2.根据权利要求1所述的一种多模态生理信号采集装置，其特征在于：所述多模态信号采集装置进行心震、心音和心电三种生理信号的多模态穿戴式采集，得到心震、心音和心电在内的多模态生理信号。

3.根据权利要求1所述的一种多模态生理信号采集装置，其特征在于：所述多模态信号采集装置对于所要采集的三种信号是同步采集，得到的三种生理信号为同步信号。

4.根据权利要求1所述的一种多模态生理信号采集装置，其特征在于：所述的心震和心音信号的采集模块均采用了传感器阵列，通过多个传感器组成3*2的传感器阵列，通过融合布置多个传感器可以定向增强心震和心音信号，并且减少环境的干扰，利用传感器阵列的指向性和空间分辨率，提高原始信号的质量，提高分辨心震和心音信号成分的能力。

5.根据权利要求1所述的一种多模态生理信号采集装置，其特征在于：所述的心震信号采集模块包括心震传感器阵列采集模块、信号模拟前端；所述传感器阵列采集模块用于在采集部位采集多路心震阵列信号；所述模拟前端包括运算放大模块和硬件滤波模块，对心震信号进行放大和滤波；所述信号放大模块将心震信号进行放大；所述硬件滤波模块将心震信号进行低通滤波、高通滤波、陷波滤波，滤除心震频带以外的信号成分和特定频率的工频干扰。

6.根据权利要求1所述的一种多模态生理信号采集装置，其特征在于：所述的心音信号采集模块包括心音传感器阵列采集模块、信号模拟前端；所述传感器阵列采集模块用于在采集部位采集多路心音阵列信号；所述信号模拟前端包括运算放大模块和滤波模块；所述运算放大模块将心音信号进行放大；所述硬件滤波模块将心音信号进行低通滤波、高通滤波、陷波滤波，滤除心音频带以外的信号成分和特定频率的工频干扰。

7.根据权利要求1所述的一种多模态生理信号采集装置，其特征在于：所述的心电信号采集模块包括采集电极、信号模拟前端；所述采集电极用于采集心电信号；所述模拟前端包括信号放大模块和滤波模块；所述信号放大模块将心电信号进行放大；所述硬件滤波模块将数字信号进行低通滤波、高通滤波、陷波滤波，滤除心电频带以外的信号成分和特定频率的工频干扰。

8.根据权利要求1所述的一种多模态生理信号同步采集装置，其特征在于：所述装置在信号的处理和控制模块采用了FPGA和MCU的异构模式；所述FPGA将心震、心音和心电多路信号进行采集时钟的同步管理，实现A/D采样控制，将多通道的信号实时传送到控制模块；所述MCU负责系统核心控制，负责系统的信号处理，以及向传感器采集模块发送指令，并且将信号进行片上存储，得到最终的心震心音心电三种信号的多模态同步采集信号。

9.根据权利要求书1所述的一种多模态生理信号采集装置，其特征在于：所述通讯模块能够将多模态信号向外进行传输，实现心震心音心电三种生理信号的传输功能。