一种基于ECG信号的无线睡眠分期系统

一种基于ECG信号的无线睡眠分期系统

论文摘要

为了提升睡眠分期系统的准确率和易用性,采用了无线心电贴和桌上型心电处理设备的系统架构,并设计了一款低功耗心电芯片.睡眠分期算法基于单通道ECG信号的RRI和HRV的六个衍生特征训练HMM并作为分类器,采用了EEMD算法对RRI序列标准化.为了提升心电贴的续航时间,采用系统级和电路级的低功耗手段.测试表明,系统平均分类准确率达到93.2%.心电芯片在SMIC 0.18μm工艺下面积仅为1.6 mm~2,平均功耗1.3 mW,100 mAh的电池供电心电贴能够工作70小时以上.

论文目录

  • 1 引言
  • 2 系统架构介绍
  • 3 睡眠评估算法
  •   3.1 数据预处理
  •     3.1.1 RRI特征提取
  •       (1) 利用EEMD算法估计均值序列的总体趋势信号.
  •       (2) 利用低频本征函数cj和残留分量rn重构RRIMean (t) 的趋势信号RRITrend (t) ,
  •       (3) 最后, 利用RRITrend (t) 对均值序列RRIMean (t) 和方差序列RRIStd (t) 进行标准化,
  •     3.1.2 HRV特征提取
  •     3.1.3 特征向量量化
  •   3.2 睡眠分期HMM模型
  • 4 芯片架构和低功耗策略
  •   4.1 工作模式低功耗策略
  •   4.2 电源管理低功耗策略
  • 5 芯片和系统测试
  • 6 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 冯晓星,唐飞,李琰,俞航,葛彬杰

    关键词: 睡眠分期,睡眠监测,隐马尔可夫,低功耗

    来源: 微电子学与计算机 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 仪器仪表工业,电信技术

    单位: 深圳大学计算机与软件学院,深圳信息职业技术学院

    基金: 国家自然基金(61471245,U1201256),广东省协同创新基金(2014B090901031),深圳产业发展基金(JCYJ20160308095019383,JSGG20150529160945187)

    分类号: TN911.6;TH789

    DOI: 10.19304/j.cnki.issn1000-7180.2019.04.005

    页码: 23-28

    总页数: 6

    文件大小: 554K

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