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北京大学学报（自然科学版） 2021年第5期57卷 833-840页

作者：刘众王新安李秋平赵天夏北京大学深圳研究生院集成微系统科学与工程应用实验室深圳518055 北京大学信息科学技术学院北京100871

为了研究整夜睡眠状况和睡眠过程,利用多导睡眠仪(polysomnography,PSG)和体动记录仪,分别记录被试的ECG信号和体动信号,再对ECG信号提取心率变异性(heart rate variability,HRV)的特征值,并将其作为实验数据的特征参数。为了提高识别... 详细信息

为了研究整夜睡眠状况和睡眠过程,利用多导睡眠仪(polysomnography,PSG)和体动记录仪,分别记录被试的ECG信号和体动信号,再对ECG信号提取心率变异性(heart rate variability,HRV)的特征值,并将其作为实验数据的特征参数。为了提高识别率和防止过度拟合,将实验数据分为训练集和测试集,设计一个用遗传算法改进的BP神经网络模型,对样本进行训练和预测。研究结果表明,改进的BP神经网络能有效地识别测试样本,综合识别准确率为86.29%。将检测ECG信号和体动信号的穿戴式设备与睡眠分期识别算法相结合,能够用于家庭睡眠监测,也可作为睡眠疾病的初筛方法。

关键词：睡眠分期向后传播神经网络遗传算法 ECG信号体动信号

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基于心电信号和体动信号的睡眠环境反馈调节系统研究

基于心电信号和体动信号的睡眠环境反馈调节系统研究

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作者：李念重庆大学

学位级别：硕士

随着社会不断发展,人们面临多方面压力,有睡眠问题的人群越来越大。睡眠问题严重影响了人们的正常生活,甚至会诱发相关疾病。环境是影响睡眠质量的重要因素之一。因此,改变睡眠环境是改善人们睡眠质量的一种途径。基于此,本文设计了一... 详细信息

随着社会不断发展,人们面临多方面压力,有睡眠问题的人群越来越大。睡眠问题严重影响了人们的正常生活,甚至会诱发相关疾病。环境是影响睡眠质量的重要因素之一。因此,改变睡眠环境是改善人们睡眠质量的一种途径。基于此,本文设计了一个睡眠环境反馈调节系统,致力于缓解失眠患者的睡眠问题。本文设计并实现了一个基于心电和体动信号的睡眠环境反馈调节系统。此系统是通过提前设定环境调节方案,根据心电信号和体动信号变化实现自动调节睡眠环境,进而影响睡眠状况并反馈于心电信号和体动信号的闭环系统。准确的睡眠分期是研究睡眠问题以及客观评价睡眠质量的基础。因此,本文以心电信号和体动信号为切入点,融合体动和心率变异性信号进行睡眠分期算法研究。在现有腕动记录仪的基础上,本文设计了基于AD8232心电采集模块的心电信号采集装置,并利用平滑滤波、中值滤波剔除心电信号噪声,改进动态差分阈值法提取R波,进一步利用自回归模型提取心率变异性特征参数。在此基础上加入隐马尔可夫模型进行非快速眼动期、快速眼动期、清醒期三期睡眠分期自动识别建模,并结合体动信号的睡眠-觉醒判断算法以提高睡眠分期的准确率。最后设计并实现了一款Android上位机软件,将心电信号和体动信号采集装置、睡眠分期算法和现有的环境监控设备联系起来,实现基于心电信号和体动信号的睡眠环境自动调节功能。睡眠环境反馈调节系统开发完成之后,设计了相关的临床实验以探究其对失眠患者的改善效果。实验结果表明,在预设为光线与助眠音乐的前提下,本文研制的睡眠环境反馈调节系统具有改善失眠患者睡眠质量的功能。

关键词：睡眠环境反馈调节体动信号心率变异性隐马尔可夫模型

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基于柔性力敏传感器的床垫式睡眠监测系统设计

基于柔性力敏传感器的床垫式睡眠监测系统设计

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作者：焦龙安徽大学

学位级别：硕士

睡眠医学是一门新兴的边缘交叉学科,旨在研究睡眠与健康的关系。睡眠监测是睡眠医学研究的重要手段,它是通过传感器、仪器仪表等设备获取人睡眠状态下的生理信号,再把这些生理信号与标准睡眠生理信号进行对比,以确定睡眠状态。目前,比... 详细信息

睡眠医学是一门新兴的边缘交叉学科,旨在研究睡眠与健康的关系。睡眠监测是睡眠医学研究的重要手段,它是通过传感器、仪器仪表等设备获取人睡眠状态下的生理信号,再把这些生理信号与标准睡眠生理信号进行对比,以确定睡眠状态。目前,比较常见的睡眠监测系统主要有"多导睡眠监测系统"、"微动敏感床垫式睡眠监测系统"、"视频睡眠监测系统"和"睡眠监测智能手环"等。多导睡眠监测系统的缺点是成本高、设备复杂;此外,各种信号采集装置会对被测人员的睡眠造成干扰,进而影响监测结果的准确性。微动敏感床垫式睡眠监测系统的缺点是在成本减少和复杂度降低方面仍然不理想,而且设备需要在实验室等干扰少的特殊环境才能应用,也就是对环境要求比较苛刻、难以推广。视频睡眠监测缺点是会暴露人的隐私。智能手环缺点是准确性比较低,目前还无法应用在医疗等准确性要求较高的场合。本文介绍了一种基于柔性力敏传感器的床垫式睡眠监测系统的设计方法,该系统是通过阵列式柔性力敏传感器来采集人睡眠时的体动信号,通过一定的技术手段建立体动-睡眠关系模型来监测睡眠。本监测系统与多导睡眠监测和微动敏感床垫监测相比有成本低、设备简单、对使用环境无特殊要求,对被测人员几乎无干扰等优点;与视频监测相比有无隐私暴露的优点;与智能手环比有准确性高、无干扰的优点。本文主要内容包括以下几点:1、睡眠监测系统平台的构建。主要包括基于柔性力敏传感器的体动信号采集系统硬件平台的构建,上位机软件采集平台的构建。2、睡眠分析算法。对预处理后的体动信号进行图像处理(帧差法和灰度重心法),获取体动特征(幅度和频率),通过视频监控下的睡眠分期结果确定体动-睡眠分期判别条件和阈值,实现睡眠分期,最后给出睡眠监测报告。3、监测结果对比验证。将本监测系统的睡眠监测结果与视频监测结果进行对比,以确定本监测系统的准确性和可行性。

关键词：睡眠监测柔性力敏传感器体动信号图像处理睡眠分期

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基于双DSP的废墟搜救雷达实时处理系统设计

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现代电子技术 2013年第9期36卷 105-108页

作者：黄素贞耿红岩王君超王春和中国电波传播研究所青岛分所山东青岛266107

为了满足废墟搜救雷达数据量大、算法复杂、实时化要求高等特点,采用一种双DSP并行处理系统,主DSP负责与上位机通信、数据采集、体动信号检测和静目标预处理,从DSP负责静目标的检测,通过从DSP的HPI接口实现与主DSP之间的数据通信,解决了... 详细信息

为了满足废墟搜救雷达数据量大、算法复杂、实时化要求高等特点,采用一种双DSP并行处理系统,主DSP负责与上位机通信、数据采集、体动信号检测和静目标预处理,从DSP负责静目标的检测,通过从DSP的HPI接口实现与主DSP之间的数据通信,解决了单DSP难以满足算法实时化的问题,阐述了处理系统的硬件设计、软件处理流程与软件程序优化方法。

关键词：双DSP 废墟搜救雷达体动信号静目标

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基于无创数据采集系统的睡眠分期方法

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电子技术与软件工程 2017年第20期 159-159页

作者：郭天文惠强潘元洪潘陈王佳南京工业大学江苏省南京市211800 西安电子科技大学陕西省西安市710071

本文提出了以STM32L1为核心的无创人体生理数据采集与处理系统,采集人体的脉搏和度和体动信号的数据,并将数据传输到数据中心。利用朴素贝叶斯-滑动窗口算法对数据进行融合处理,得出整夜睡眠的分期情况。最后将分期情况与多导睡眠监测... 详细信息

本文提出了以STM32L1为核心的无创人体生理数据采集与处理系统,采集人体的脉搏和度和体动信号的数据,并将数据传输到数据中心。利用朴素贝叶斯-滑动窗口算法对数据进行融合处理,得出整夜睡眠的分期情况。最后将分期情况与多导睡眠监测系统的结果进行比较,证明了此方法能较为准确的对睡眠进行分期。

关键词： STM32 睡眠分期脉搏体动信号

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