[發明專利]基于呼吸模式監測雷達的呼吸模式判決方法

有效

• 申請號: 201610786585.3
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106725486B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 洪弘;張青雨;繆冬玉;李慧;王芳;顧陳;李彧晟;朱曉華
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種基于呼吸模式監測雷達的呼吸模式判決方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、用呼吸模式監測雷達采集信號，將測得的心跳、呼吸的混合信號進行解調，得到呼吸信號，并對呼吸信號進行低通濾波，得到去除雜波干擾后的呼吸信號；

步驟2、截取30秒去除雜波干擾后的呼吸信號，并進行特征提取，得出能夠區分不同呼吸模式呼吸信號的特征參數，具體為：

步驟2-1、提取呼吸信號上包絡方差max_var，具體為：設門限值0.049，將大于該門限的呼吸信號的上升沿峰值提取出來，對得到的呼吸信號的上升沿峰值向量求方差，得到呼吸信號上包絡方差max_var；

步驟2-2、提取呼吸信號瞬時頻率方差ins_f_var，具體為：對呼吸信號進行希爾伯特變換并進行平滑，得到呼吸信號的瞬時頻率向量，再對該向量求方差，得到呼吸信號瞬時頻率方差ins_f_var；

步驟2-3、提取呼吸信號瞬時頻率平均值ins_f_av，具體為：對步驟2-2得到的呼吸信號的瞬時頻率向量取平均，得到呼吸信號瞬時頻率平均值ins_f_av；

步驟2-4、提取呼吸信號短時過零率最小值cross_ze_min，具體為：由如下公式：

cross_ze_min=12Σn=0N-1|sgn[x(n)]-sgn[x(n-1)]|]]>

得到呼吸信號短時過零率最小值cross_ze_min，式中，x(n)是預處理后的呼吸信號，N是窗內的采樣點數；

步驟3、確定不同呼吸模式和特征參數之間的映射關系；

步驟4、根據步驟3的映射關系，判決呼吸模式監測雷達獲取的呼吸信號屬于何種呼吸模式。

2.根據權利要求1所述的基于呼吸模式監測雷達的呼吸模式判決方法，其特征在于，步驟3確定不同呼吸模式和特征參數之間的映射關系為：

A、正常呼吸：呼吸信號上包絡方差Max_var小于等于10^-4量級，呼吸信號瞬時頻率方差ins_f_var小于等于10^-4量級，呼吸信號瞬時頻率平均值ins_f_av在0.2到0.33之間，短時過零率最小值cross_ze_min值為非0值；

B、潮式呼吸：呼吸信號上包絡方差Max_var大于10^-4量級，呼吸信號瞬時頻率方差ins_f_var大于10^-4量級，短時過零率最小值cross_ze_min值為0；

C、潮式變體呼吸：呼吸信號上包絡方差Max_var大于10^-4量級，呼吸信號瞬時頻率方差ins_f_var小于等于10^-4量級，短時過零率最小值cross_ze_min值為非0值；

D、節律障礙型呼吸：呼吸信號上包絡方差Max_var大于10^-4量級，呼吸信號瞬時頻率方差ins_f_var大，短時過零率最小值cross_ze_min值為非0值；

E、庫瑪式呼吸：呼吸信號上包絡方差Max_var小于等于10^-4量級，呼吸信號瞬時頻率方差ins_f_var小于等于10^-4量級，呼吸信號瞬時頻率平均值ins_f_av大于0.33，短時過零率最小值cross_ze_min值為非0值。