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[2018年IEEE第20届电子健康网络、应用与服务国际会议（Healthcom）- 捷克共和国奥斯特拉瓦（2018.9.17-2018.9.20）] 2018年IEEE第20届电子健康网络、应用与服务国际会议（Healthcom）- 适用于健身和电子健康应用的稳健PPG心率监测器

DOI：10.1109/healthcom.2018.8531082 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 本文介绍了一种基于光电容积图（PPG）技术的鲁棒心率监测仪（HRM）的设计与实现。这种光学方法具有无创特性，为电子健康应用提供了一种低成本可穿戴心率监测仪的便捷实现方案。我们的创新设计包含一个光源——通过手指组织发射调制或非调制光信号，并测量动脉血液反射光的变化。这些反射信号与随心跳同步的血容量变化高度吻合。本文旨在详细阐述两种PPG方案的心率监测设备设计与实现方法：1）采用非调制光源的PPG；2）采用调制光源的PPG。通过对这些设备的噪声分析，我们得以概念化比较其性能表现，并推断哪种方案更适用于光学心率监测。测量结果表明，后者因具备更优的噪声抑制能力、更高的信噪比（SNR），在抗运动伪影、电源线噪声、电子元件闪烁噪声及环境背景光干扰方面表现更为出色。
作者： Maryamsadat Shokrekhodaei，Stella Quinones，Radek Martinek，Homer Nazeran
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

设计和实现一个基于光电容积脉搏波（PPG）的稳健心率监测器，用于健身和电子健康应用，比较使用调制光源和非调制光源的设备的性能。

研究成果

ML-PPG设计具有卓越的性能，能够实现更好的降噪效果和更高的信噪比，使其对各种噪声源具有更强的抗干扰能力。该设计更适合应用于健身和电子健康领域的可穿戴心率监测设备。

研究不足

该研究仅限于比较两种特定的基于光电容积脉搏波（PPG）的心率监测（HRM）设计。在面包板上进行实际实施可能会引入研究中未考虑的额外噪声和可变性。该研究未探讨不同解剖学位置对PPG信号采集的影响。

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