基于心率信号的睡眠监测仪的设计与实现

发布时间：2021-04-19 23:53

　　近年来,随着大众健康意识的不断增强,睡眠问题俨然成为了人们最受关注的焦点之一。睡眠问题会对人体会造成生理和心理上不好的影响,进行睡眠监测及时发现睡眠障碍问题至关重要。传统的睡眠监测设备因为其具有设备复杂、高成本,体积大,操作繁杂等局限性特点而无法普及大众,故研制操作简单、低成本、轻巧式睡眠监测设备是非常必要的。便携性和实用性已成为睡眠监测设备越来越看重的因素,本文设计并实现的睡眠监测仪基于此理念以便服务于大众。基于便携性和实用性考虑,本文设计并实现了一种基于心率信号的便携式睡眠监测仪,利用睡眠过程中的心率差异性进行睡眠分期,为了提高睡眠分期的准确度,该睡眠监测仪还融合了腕活动信号进行觉醒时期的判定。该睡眠监测仪以STM32F103微处理器作为数字处理单元,外接SON1303心率传感器和惯性传感器MPU6050作为睡眠监测仪的数据采集模块,另外还配合使用了显示屏和外接键盘。利用STM32F103心率传感器提取心率值,惯性传感器MPU6050采用姿态角算法提取腕活动次数。利用整晚的心率和腕活动次数数据设计并实现睡眠分期算法进而获取睡眠分期结果信息,并将之通过显示屏显示,包括睡眠过程状态图、... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题研究现状
    1.3 研究的内容
    1.4 本章小结
第二章 系统方案设计
    2.1 设计睡眠监测系统的依据与原理
    2.2 系统设计方案
    2.3 本章小结
第三章 系统硬件设计与实现
    3.1 数据采集模块
        3.1.1 心率传感器的选择
        3.1.2 惯性传感器的选择
    3.2 数据处理模块
    3.3 通信模块及其他外围器件
    3.4 系统硬件平台搭建
    3.5 本章小结
第四章 系统软件设计与实现
    4.1 心率值的获取
    4.2 腕活动次数的测量
        4.2.1 数据预处理
        4.2.2 姿态角的转换
        4.2.3 腕活动次数提取
    4.3 睡眠分期算法
        4.3.1 睡眠分期算法的设计与实现
        4.3.2 睡眠分期算法的测试
    4.4 显示输出程序的设计
    4.5 本章小结
第五章 系统的测试与改进
    5.1 测试方法及结果分析
        5.1.1 心率传感器测试
        5.1.2 惯性传感器测试
        5.1.3 睡眠监测仪测试
    5.2 系统优化方案
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 展望
    6.3 本章小结
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢



本文编号：3148560