[發(fā)明專利]帶有噪聲的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610116024.2
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN107137059A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 敖新宇;劉紅超
• 申請（專利權(quán)）人: 上海佑殼爾科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京神州華茂知識產(chǎn)權(quán)有限公司11358
• 代理人: 吳照幸

1.一種帶有噪聲的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于步驟包括：

從已經(jīng)匹配好的藍(lán)牙設(shè)備中，獲取固定長度的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)信號模式的生理數(shù)據(jù)，并進(jìn)行加密，通過藍(lán)牙通信傳到實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)處理設(shè)備對應(yīng)的應(yīng)用程序中；

應(yīng)用程序首先檢查，數(shù)據(jù)的完整性，通過計(jì)算Sha1的校驗(yàn)位檢測,如果沒有問題，解密數(shù)據(jù)然后則進(jìn)入步驟b，否則進(jìn)入步驟a；

步驟a：丟棄接受到的數(shù)據(jù)，向藍(lán)牙設(shè)備發(fā)出新的數(shù)據(jù)請求；

步驟b:從檢查通過的數(shù)據(jù)包中，根據(jù)藍(lán)牙通信的協(xié)議及規(guī)定好的數(shù)據(jù)格式，將數(shù)據(jù)提取出來，對這段數(shù)據(jù)做頻譜分析,如果頻譜結(jié)果符合規(guī)定的Profile,進(jìn)入下一階段；不符合規(guī)定的Profile,被丟棄；

將數(shù)據(jù)進(jìn)行做ButterWorth濾波處理，ButterWorth濾波參數(shù)是Profile中的中值頻率的數(shù)據(jù)采樣頻率；

如果通過ButterWorth Filter的數(shù)據(jù)沒有縱軸上的漂移，這個(gè)能夠通過比較每50個(gè)數(shù)據(jù)的極小值連接的兩條直線，如果這條直線和水平線平行或者和水平線的夾角的絕對值不超過5度，則認(rèn)為這次采樣中沒有要處理的運(yùn)動(dòng)漂移，進(jìn)入步驟c,否則，如果有超過閾值的運(yùn)動(dòng)漂移，進(jìn)入步驟d；

步驟c:對ButterWorth filter過濾的數(shù)據(jù)做反傅里葉變換，抽取最大的頻譜和第二大的頻譜來檢驗(yàn)二者的頻率是否接近雙倍的關(guān)系，如果誤差在5％的范圍之內(nèi)，認(rèn)為生理數(shù)據(jù)已經(jīng)獲得成功，否則數(shù)據(jù)不合要求，丟棄；

步驟d:首先，對數(shù)據(jù)進(jìn)行多通道數(shù)據(jù)重構(gòu)，在一般的情況下，數(shù)據(jù)僅包含一個(gè)通道，在這種情況下，數(shù)據(jù)通過從單一的通道中通過不同的采樣延時(shí)來構(gòu)造多通道數(shù)據(jù)，重構(gòu)完畢之后，通過fastICA算 法來做盲源分離，在這里，不可事先預(yù)估的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)信號源，通過獨(dú)立分量分析的方法來估計(jì)這種源來糾正運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)偏差，有可能返回的數(shù)據(jù)源有多個(gè)，而由運(yùn)動(dòng)源的特點(diǎn)是縱軸上的移動(dòng)，同時(shí)這個(gè)信號是一個(gè)平穩(wěn)的低頻信號，這種特點(diǎn)使它區(qū)別于其他的信號，通過簡單的頻譜分析，計(jì)算最大的頻率信號，如果小于1Hz，就基本上認(rèn)定是運(yùn)動(dòng)源信號。找到之后，也可以通過在原始信號中消除這種信號之后，看是否新得到的信號是否在縱軸上的位移是否減小到閾值之內(nèi)，如果在閾值之內(nèi)，則我們認(rèn)為運(yùn)動(dòng)造成的位移已經(jīng)得到消除，否則，認(rèn)為數(shù)據(jù)糾正失敗。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種帶有噪聲的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：所述步驟b中規(guī)定的Profile為標(biāo)準(zhǔn)的頻譜的Profile跨越的頻譜范圍從0.1Hz-100Hz,超過這個(gè)頻譜范圍的波形被認(rèn)為存在不可處理的問題，被丟棄。

3.按照權(quán)利要求1所述的一種帶有噪聲的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：所述步驟b中數(shù)據(jù)采樣頻率優(yōu)選屆數(shù)為5的ButterWorth Filter。

4.按照權(quán)利要求1所述的一種帶有噪聲的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：所述步驟b中極小值定義為在一段超過3個(gè)點(diǎn)的連續(xù)的區(qū)間內(nèi)的最小值。

5.按照權(quán)利要求1所述的一種帶有噪聲的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：所述步驟c中反傅里葉變換是通過快速傅里葉變換算法達(dá)到。

6.按照權(quán)利要求1所述的一種帶有噪聲的實(shí)時(shí)生理數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：所述步驟d中采樣延時(shí)的取值為20個(gè)采樣樣本的時(shí)間；所述步驟d中的閾值之內(nèi)為<5％。