[實用新型]基于人體呼吸心跳特征波的信號處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720260879.2
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN207323455U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程馳;孫逸飛;孫曉雅;郝立星
• 申請（專利權(quán)）人: 納智源科技（唐山）有限責(zé)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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：

信號獲取電路，用于獲取基于人體呼吸心跳特征波的時域信號；

信號預(yù)處理電路，與所述信號獲取電路相連，用于對所述信號獲取電路輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號進(jìn)行預(yù)處理；

快速傅里葉變換器，與所述信號預(yù)處理電路相連，用于對所述信號預(yù)處理電路輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號進(jìn)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；

信號分析計算電路，與所述快速傅里葉變換器相連，用于根據(jù)所述快速傅里葉變換器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(nèi)的呼吸次數(shù)和/或心跳次數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號預(yù)處理電路進(jìn)一步包括：

基準(zhǔn)調(diào)整放大電路，與所述信號獲取電路相連，用于調(diào)整所述信號獲取電路輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號的基準(zhǔn)點，并對其進(jìn)行放大處理；

濾波電路，與所述基準(zhǔn)調(diào)整放大電路相連，用于對所述基準(zhǔn)調(diào)整放大電路輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號進(jìn)行濾波處理；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述濾波電路相連，用于對所述濾波電路輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將其輸出至所述快速傅里葉變換器。

3.根據(jù)權(quán)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(yù)處理電路相連，用于存儲所述信號預(yù)處理電路輸出的基于人體呼吸心跳特征波的時域信號，以及根據(jù)所述信號預(yù)處理電路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器相連，用于存儲所述快速傅里葉變換器輸出的基于人體呼吸心跳特征波的頻域信號，以及根據(jù)所述快速傅里葉變換器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(jù)權(quán)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電路相連，用于顯示分析計算得到的所述呼吸次數(shù)和/或所述心跳次數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號獲取電路包括摩擦發(fā)電式傳感器和/或壓電發(fā)電式傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號分析計算電路進(jìn)一步包括：

峰值檢測電路，與所述快速傅里葉變換器相連，用于根據(jù)所述快速傅里葉變換器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；

呼吸信號分析計算電路，與所述峰值檢測電路相連，用于根據(jù)所述峰值檢測電路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(yīng)的頻率值，并根據(jù)公式y(tǒng)1＝x1×t計算所述呼吸次數(shù)；

心跳信號分析計算電路，與所述峰值檢測電路相連，用于根據(jù)所述峰值檢測電路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(yīng)的頻率值，并根據(jù)公式y(tǒng)2＝x2×t計算所述心跳次數(shù)；

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

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二頻域范圍進(jìn)一步包括：第三頻域范圍、第四頻域范圍和第五頻域范圍；

所述峰值檢測電路還用于根據(jù)所述快速傅里葉變換器輸出的基于人體呼吸心跳特征波的頻域信號，分別計算出所述第三頻域范圍、所述第四頻域范圍和所述第五頻域范圍的最大幅值；

心跳信號分析計算電路具體用于計算所述第三頻域范圍與所述第四頻域范圍的最大幅值對應(yīng)的頻率值的差值的絕對值A(chǔ)及所述第四頻域范圍與所述第五頻域范圍的最大幅值對應(yīng)的頻率值的差值的絕對值B，將A與B進(jìn)行比較，若A≤B，則計算得到的x2為所述第三頻域范圍與所述第四頻域范圍的最大幅值對應(yīng)的頻率值的平均值；若A＞B，則計算得到的x2為所述第四頻域范圍與所述第五頻域范圍的最大幅值對應(yīng)的頻率值的平均值；并根據(jù)公式y(tǒng)2＝x2×t計算所述心跳次數(shù)。