一种人体微震信号模拟方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了生理信号检测技术领域的一种人体微震信号模拟方法及装置，包括以下步骤：采集若干条真实的人体卧姿、平静状态下的微震信号，作为基信号存储在主处理器的快闪存储器中；通过输入设备设置输出信号的模拟心跳频率、模拟呼吸频率、信号振幅、波形等参数；根据输入的信号参数对基信号进行信号的频率处理和幅度处理，并将处理后的模拟心跳信号和模拟呼吸信号按照一定规则合并；将处理后的模拟人体微震信号通过数模转换器输出到低频功率放大器；将低频功率放大器连接到振动器，并将振动器通过一定的耦合方式固定在床体，振动器带动测试床产生振动，本发明专利技术能够更好地测试待检的无感式体征检测设备的性能。检的无感式体征检测设备的性能。检的无感式体征检测设备的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种人体微震信号模拟方法和装置


[0001]本专利技术涉及生理信号检测
，具体涉及一种人体微震信号模拟方法及装置。

技术介绍

[0002]随着当今社会人们物质生活水平的提高和生活方式的改变，人均寿命得到了显著提高。但与此同时，心血管疾病、糖尿病、慢性阻塞性肺病等慢性病发病率呈现越来越高的趋势，对人体生命体征进行长期连续监测对于慢性病的预防和控制具有重要意义。然而目前常用的心电(ECG)、血氧容积脉搏波(PPG)等体征监测方式需要将电极贴或传感器直接接触用户皮肤，给用户带来不适，不适合长期监测。
[0003]近年，心冲击图(BCG)作为一种非接触式的生理信号监测方式获得研究人员的关注。使用心冲击图进行长期的体征监测具有无创、无干扰、检测方便等优势。申请人于2020年3月18日申请了专利技术专利“一种精准的心冲击信号逐拍心率计算装置及方法”(申请号为CN202010191922.0)。
[0004]为测试不同心率条件下相关产品参数计算的准确性，需要对人体微震信号进行模拟，但目前的人体微震信号模拟装置基本都是采用步进电机产生机械运动信号，如授权公告号为CN106128263B的专利技术专利“人体体动模拟系统”公开了一种使用步进电机模拟人体体动的系统。授权公告号为CN207462074U的技术专利“一种模拟人体微震信号发生仪”公开了一种使用步进电机周期性向待测设备打点的模拟人体微震信号发生仪。这类方法存在的问题是只能周期性地往待测产品表面打点，产生单一的脉冲信号，而人体的心冲击信号其实是相对复杂的信号，此类信号对待检设备内计算心率呼吸率的相关算法要求较高，步进电机无法做到完全模拟真实心冲击信号，无法真正验证系统和算法的可靠性和有效性。
[0005]基于此，本专利技术设计了一种人体微震信号模拟方法和装置，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]为解决当前方法存在的不足，本专利技术提出一种基于心冲击信号复现的人体微震信号模拟方法，同时提供了一种人体微震信号模拟装置。将事先采集到的不同形状特征和不同心率、呼吸率的真实的BCG信号进行处理得到所需的模拟心跳频率、呼吸频率以及振动幅度，更真实的还原人体微震信号，同时也能产生正常健康人不易达到的心率、呼吸率等体征信号，测试待检设备在体征异常时的准确度。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种人体微震信号模拟方法，包括以下步骤：
[0008]S101：采集若干条真实的人体卧姿、平静状态下的微震信号，作为基信号存储在主处理器的快闪存储器中；
[0009]S102：通过输入设备设置输出信号的模拟心跳频率、模拟呼吸频率、信号振幅、波
形等参数；
[0010]S103：根据输入的信号参数对基信号进行信号的频率处理和幅度处理，并将处理后的模拟心跳信号和模拟呼吸信号按照一定规则合并；
[0011]S104：将处理后的模拟人体微震信号通过数模转换器输出到低频功率放大器；
[0012]S105：将低频功率放大器连接到振动器，并将振动器通过一定的耦合方式固定在床体，振动器带动测试床产生振动。
[0013]优选的，S101中，所述微震信号为呼吸信号和心冲击信号，每条基信号大于30秒。
[0014]优选的，S103中，所述频率处理为采用最近邻法或者线性插值的信号重采样方法。
[0015]一种人体微震信号模拟装置，包括主处理器，用于对人体微震信号进行存储、处理和输出，并接收输入设备的输入参数；输入设备，用于设置所要输出的微震信号的模拟心率、呼吸率、幅度、波形等参数；低频功率放大器，用于将接收到的模拟微震信号进行功率放大，赋予其足够的能量；电源设备，用于给主处理器、输入设备以及低频功率放大器进行供电；振动器，用于接收低频功率放大器的激励产生振动。
[0016]优选的，所述低频功率放大器的功率大于50W，最低频响范围小于30Hz，所述振动器为体感振动器或低频扬声器。
[0017]优选的，所述主处理器包括存储单元，用于存储的心跳基信号和呼吸基信号；信号处理单元，用于按照设置的参数对基信号进行处理；数模转换器，用于将数字信号转化为功放能够使用的模拟信号。
[0018]优选的，还包括测试床，用于呈现模拟人体微震信号，检测待检设备性能；耦合，用于将振动器产生的振动传输到测试床。
[0019]优选的，所述测试床顶部连接有耦合木架，所述耦合木架顶部与振动器连接安装，所述测试床顶部放置有枕头，所述枕头下放置有待检设备。
[0020]优选的，所述振动器电连接有低频功率放大器和主处理器，所述主处理器电连接有触控屏。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术采用真实的人体微震信号作为“基信号”产生模拟体振信号，并可以设置所需模拟心率、呼吸率等参数。克服了其他体振模拟方法只能产生单一的打点信号，不能较好地模拟人体微震信号的不足，能够更好地测试待检的无感式体征检测设备的性能。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术流程示意图；
[0025]图2为本专利技术模拟装置的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术模拟装置整体应用方法的示意图。
[0027]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0028]201
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输入设备，202
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主处理器，2021
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信号存储单元，2022
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信号处理单元，2023
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DAC，203
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供电装置，204
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低频率放大器，205
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振动器，206
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耦合，207
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测试床，302
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耦合木架，304
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枕头，305
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待检设备。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]请参阅图1
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3，本专利技术提供一种技术方案：一种人体微震信号模拟方法和装置，包括以下步骤：
[0031]S101：采集若干条真实的人体卧姿、平静状态下的微震信号，作为基信号存储在主处理器的快闪存储器中；
[0032]S102：通过输入设备设置输出信号的模拟心跳频率、模拟呼吸频率、信号振幅、波形等参数；
[0033]S103：根据输入的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体微震信号模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：S101：采集若干条真实的人体卧姿、平静状态下的微震信号，作为基信号存储在主处理器的快闪存储器中；S102：通过输入设备设置输出信号的模拟心跳频率、模拟呼吸频率、信号振幅、波形等参数；S103：根据输入的信号参数对基信号进行信号的频率处理和幅度处理，并将处理后的模拟心跳信号和模拟呼吸信号按照一定规则合并；S104：将处理后的模拟人体微震信号通过数模转换器输出到低频功率放大器；S105：将低频功率放大器连接到振动器，并将振动器通过一定的耦合方式固定在床体，振动器带动测试床产生振动。2.根据权利要求1所述的一种人体微震信号模拟方法，其特征在于：S101中，所述微震信号为呼吸信号和心冲击信号，每条基信号大于30秒。3.根据权利要求1所述的一种人体微震信号模拟方法，其特征在于：S103中，所述频率处理为采用最近邻法或者线性插值的信号重采样方法。4.一种人体微震信号模拟装置，适用于权利要求1
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3任意一项所述的方法，其特征在于：包括主处理器，用于对人体微震信号进行存储、处理和输出，并接收输入设备的输入参数；输入设备，用于设置所要输出的微震信号的模拟心率、呼吸率、幅度、波形...

【专利技术属性】
技术研发人员：方震，白忠瑞，赵荣建，何光强，
申请(专利权)人：中科心感南京医疗电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：