一种基于时变自回归模型的抗运动干扰心率提取算法
王群
李敏
庞枫骞
刘志文
1.北京理工大学信息与电子学院,北京,1000812.北京理工大学信息与电子学院,北京,1000813.北京理工大学信息与电子学院,北京,1000814.北京理工大学信息与电子学院,北京,100081
摘要：目的 解决利用光电容积脉搏波提取心率时,传统心率提取算法在波形突变时效果不理想的问题.方法 提出一种基于时变自回归(time-varying autoregressive,TVAR)模型的抗运动干扰心率提取算法.使用带通滤波器和滑动平均滤波器对光电容积脉搏波(photoplethysmographic,PPG)信号作预处理.利用基于多小波基函数展开的时变自回归模型法对受到干扰的PPG信号分段,对每段信号作快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)频谱分析,进行谱峰搜索,确定所有可能的心率值,利用加速度信号从所有可能的心率值中作最优化选择,最终确定心率.结果 对10名健康受试者进行测试.测试状态分2种:静止和运动,运动状态包括跳跃、挥臂、跑步3种情况.同传统快速傅里叶方法和基于最小均方自适应(least mean square,LMS)算法的心率提取方法比较,本文提出的算法具有更高的准确性,平均绝对错误率可控制在2.6％以内.结论 本方法能有效应对运动干扰产生的PPG波形突变问题,具有准确度高、抗干扰性强的特点.
关键词：心率光电容积脉搏波时变自回归模型多小波加速度信号快速傅里叶变换
分类号：R318.04(医用一般科学)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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