[發明專利]基于人體呼吸心跳特征波的信號處理裝置及方法

在審

• 申請號: 201710156837.9
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN107960992A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 程馳;孫逸飛;孫曉雅;郝立星
• 申請（專利權）人: 納智源科技（唐山）有限責任公司
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/00
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙)11276
• 代理人: 宋菲,劉云貴

1.一種基于人體呼吸心跳特征波的信號處理裝置，其特征在于，包括：

信號獲取模塊，用于獲取基于人體呼吸心跳特征波的時域信號；

信號預處理模塊，與所述信號獲取模塊相連，用于對所述信號獲取模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號進行預處理；

快速傅里葉變換模塊，與所述信號預處理模塊相連，用于對所述信號預處理模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號進行快速傅里葉變換，得到基于人體呼吸心跳特征波的頻域信號；

信號分析計算模塊，與所述快速傅里葉變換模塊相連，用于根據所述快速傅里葉變換模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的頻域信號分析計算人體單位時間內的呼吸次數和/或心跳次數。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號預處理模塊進一步包括：

基準調整放大單元，與所述信號獲取模塊相連，用于調整所述信號獲取模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號的基準點，并對其進行放大處理；

濾波單元，與所述基準調整放大單元相連，用于對所述基準調整放大單元輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號進行濾波處理；

模數轉換單元，與所述濾波單元相連，用于對所述濾波單元輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號進行模數轉換，并將其輸出至所述快速傅里葉變換模塊。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

第一存儲顯示模塊，與所述信號預處理模塊相連，用于存儲所述信號預處理模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號，以及根據所述信號預處理模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號在時域上繪制時域波形，并顯示所述時域波形；和/或，

第二存儲顯示模塊，與所述快速傅里葉變換模塊相連，用于存儲所述快速傅里葉變換模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的頻域信號，以及根據所述快速傅里葉變換模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的頻域信號在頻域上繪制頻域波形，并顯示所述頻域波形。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第一存儲顯示模塊或第二存儲顯示模塊還與所述信號分析計算模塊相連，用于顯示分析計算得到的所述呼吸次數和/或所述心跳次數。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號獲取模塊包括摩擦發電式傳感器和/或壓電發電式傳感器。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號分析計算模塊進一步包括：

峰值檢測單元，與所述快速傅里葉變換模塊相連，用于根據所述快速傅里葉變換模塊輸出的基于人體呼吸心跳特征波的頻域信號，計算出第一頻域范圍的最大幅值，和/或計算出第二頻域范圍的最大幅值；

呼吸信號分析計算單元，與所述峰值檢測單元相連，用于根據所述峰值檢測單元輸出的第一頻域范圍的最大幅值，計算出所述第一頻域范圍的最大幅值對應的頻率值，并根據公式y₁＝x₁×t計算所述呼吸次數；

心跳信號分析計算單元，與所述峰值檢測單元相連，用于根據所述峰值檢測單元輸出的第二頻域范圍的最大幅值，計算出所述第二頻域范圍的最大幅值對應的頻率值，并根據公式y₂＝x₂×t計算所述心跳次數；

其中，x₁為計算出的所述第一頻域范圍的最大幅值對應的頻率值，y₁為計算得到的所述呼吸次數，x₂為計算出的所述第二頻域范圍的最大幅值對應的頻率值，y₂為計算得到的所述心跳次數，t為單位時間。