基于BiEWT算法和谱估计的非接触式心率测量研究

作     者：伊勋鹏 范赐恩 张浩楠 王轶博 YI Xunpeng;FAN Cien;ZHANG Haonan;WANG Yibo

作者机构：武汉大学电子信息学院湖北武汉430064 

基　　金：国家级大学生创新创业训练项目(202110486061) 

出 版 物：《电子设计工程》 (Electronic Design Engineering)

年 卷 期：2023年第31卷第14期

页      码：107-112页

摘      要：传统非接触式心率测量采用快速傅里叶变换和峰值检测方法,存在易受环境噪声影响、测量结果波动较大、精度较低的问题。因此,提出一种二重经验小波变换(Binary Empirical Wavelet Trans⁃form,BiEWT)和功率谱估计(Power Spectrum Estimation,PSE)相结合的非接触毫米波雷达心率测量方法。BiEWT算法融合了自适应分解方法和引入先验知识的经验小波分解方法的优势。通过R-EWT提取去除与噪声相关的多尺度分析(Multiresolution Analysis,MRA)分量,并引入心率频率先验知识进行频点筛选。通过F-EWT进一步抑制残留噪声,重构出心跳信号。利用功率谱估计方法,计算被测人的心率。实验结果表明,该方法比单次高模数的EWT算法,注意力更集中于心率频率区间。比FFT+PD算法MAPE平均下降了1.74%,比WNR+PSE算法MAPE平均下降了1.18%。

主 题 词：非接触式心率测量 经验小波变换 谱估计 线性调频连续波雷达 

学科分类：080904[080904] 0810[工学-土木类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 081105[081105] 081001[081001] 081002[081002] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.14022/j.issn1674-6236.2023.14.022

馆 藏 号：203122507...