集合经验模态分解结合小波阈值的呼吸波重构系统设计OA
Design of respiratory wave reconstruction system based on ensemble empirical mode decomposition combined with wavelet threshold
为解决从光电容积脉搏波(PPG)信号中提取呼吸频率(RR)准确率低的问题,本研究开发了一款嵌入式 RR 检测系统.该系统包含脉搏波采集模块、软件控制系统、上位机界面设计、微信小程序设计,以及集合经验模态分解结合小波阈值(EEMD-WT)的呼吸波重构算法设计,可实现对患者 RR 的实时监测.与迈瑞 ePM10 对比,该系统可在确保高准确率及低功耗的条件下,获取被测者 PPG 和重构的呼吸信号,从而准确计算 RR 并显示.实验结果表明,RR 重构的均方根误差(RMSE)为 0.2147.本研究可为 PPG 呼吸波重构提供有效方案.
To solve the problem of low accuracy when extracting respiratory rate(RR)from photoplethysmography(PPG)signals,we developed an embedded RR detection system.The system included pulse wave acquisition module,software control system,upper computer interface design,WeChat small program design and ensemble empirical mode decomposition combined with wavelet threshold(EEMD-WT)respiratory wave reconstruction algorithm design to realize real-time monitoring of patients' RR.Compared with the Min-dray ePM10 system,this system could obtain the PPG and reconstructed respiratory signals of the measured person under the condition of ensuring high accuracy and low power consumption,and accurately calculate the RR and display.The experimental results showed that the root mean squared error(RMSE)of RR reconstruction was 0.2147.This study can provide an effective solution for reconstruc-ting PPG respiratory waves.
胡寒冬;谢立鸿;卢景辉;潘嘉婷;温金坪;朱健铭
桂林电子科技大学 生命与环境科学学院,桂林 541004桂林电子科技大学 生命与环境科学学院,桂林 541004广东药科大学附属第一医院(第一临床医学院),广州 510080桂林电子科技大学 生命与环境科学学院,桂林 541004桂林电子科技大学 生命与环境科学学院,桂林 541004桂林电子科技大学 生命与环境科学学院,桂林 541004||广西人工智能学院,南宁 530000
医药卫生
呼吸波重构呼吸频率集合经验模态分解小波阈值脉搏检测系统光电容积脉搏波
Respiratory wave reconstructionRespiratory rateEnsemble empirical mode decompositionWavelet thresholdPulse detection systemPhotoplethymography
《生物医学工程研究》 2026 (3)
190-196,7
2023年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2023KY0208)广西自然科学基金面上项目(2025GXNSFAA069227)国家自然科学基金项目(62263008).
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