资源描述：
《一种基于床垫式睡眠监测系统的呼吸波补偿算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第4期一种基于床垫式睡眠监测系统的呼吸波补偿算法·59·一种基于床垫式睡眠监测系统的呼吸波补偿算法朱莹莹1安山1杨军2俞梦孙2(1.山东大学控制科学与工程学院,济南250061;2.空军航空医学研究所,北京100142)摘要：在床垫式睡眠监测系统中,呼吸波的真实形态容易在显著体动发生时被掩盖。本文提出一种显著体动下的呼吸波补偿算法。首先利用窗口阈值判别法对床垫系统得到的上身原始信号进行分析,得到体动标识;之后设计模板补偿算法对显著体动下的呼吸波进行补偿。补偿后的信号能够有效反映受试者睡眠期间的呼吸状态,大大减小了呼吸事件的误判率,有效率可达9
2、1.36%。多次实验表明,该算法简单可行,实现了呼吸波的有效获取和睡眠呼吸事件的纠正。关键词：微动敏感床垫式睡眠监测系统(MSMSMS);有限冲激响应滤波器;显著体动;睡眠呼吸事件中图分类号：R318.6 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：310.61CompensationalgorithmforrespirationsignalbasedonMSMSMSZhuYingying1AnShan1YangJun2YuMengsun2(1.SchoolofControlScienceandEngineering,ShandongUni
3、versity,Jinan250061,China;2.InstituteofAirForceAviationMedicine,Beijing100142,China)Abstract:InMSMSMS,theactualshapeofrespirationsignaliseasilycoveredupduringnotablebodymovements.Acompensationalgorithmispresentedfortherespirationsignalduringnotablebodymovements.Firstly,theu
4、ppersignalsfromMSMSMSareanalyzedwithwindowthresholdmethod,andthebodymovementsareclassifiedandrecognized.Then,therespirationsignalduringnotablemovementsarecompensatedwithtemplatecompensationmethod.Thecompensatedsignalcanreflecttheactualrespirationstateefficiently,thereforeth
5、eerrorrateofbreathingeventsisdecreasedalot.Theefficiencyratecanreachto91.36%.Theexperimentresultsshowthatthisalgorithmiseasytooperate,andcanrealizetheefficientextractionofrespirationsignalandthecorrectionofsleep-relatedbreathingevents.Keywords:MSMSMS;FIR;notablemovement;sle
6、ep-relatedbreathingevent第4期一种基于床垫式睡眠监测系统的呼吸波补偿算法·59·1引言在微动敏感床垫式睡眠监测系统(micro-movementsensitivemattresssleepmonitoringsystem,MSMSMS)中,压力传感器是系统的关键,它将人在卧床时的任何微小的变动,包括心脏跳动的信号都记录下来[1]。呼吸波反映了呼吸运动在床垫上产生的压力变化,它是识别睡眠呼吸事件的重要和可靠因素。对基于16位A/D的新一代床垫系统而言,硬件系统输出上身原始和下身原始两路信号,而呼吸波则是从上身原始信号中滤
7、波得到的。因而,当体动发生、上身原始信号大幅度变异甚至饱和时,呼吸波不可避免地会受到影响,表现为形状明显变化以及幅度超常。这时,呼吸波的明显变化并不一定对应睡眠呼吸事件的发生。尤其是当显著体动发生时,它对呼吸波产生的影响对于判别呼吸事件而言没有意义,甚至产生很多误判的情况[2]。因此,将此时的呼吸波定义为无效呼吸波。围绕显著体动下呼吸波的补偿展开,首先利用窗口阈值判别方法找到发生显著体动的时间区间,然后对每次显著体动时的无效呼吸波进行补偿,取得了较好的效果。第4期一种基于床垫式睡眠监测系统的呼吸波补偿算法·59·2信号获取本研究需要2路信号,
8、一是直接从床垫硬件系统得到的上身原始信号,二是对上身原始信号滤波得到的呼吸波信号。采用基于最小均方误差的有限冲激响应滤波器,其基本设计准则是利用最小二乘法使期望的频
