1. 研究目的与意义（文献综述）

心血管疾病已经成为中国人面临的最大健康问题之一,心血管的健康监测、评价和疾病诊断十分重要,同时日常监护的重要性也越来越突出。心冲击信号(ballistocardiogram ,BCG )是由于心脏搏动和血液在大动脉流动而引起的人体对外压力或体表位移的变化,反映了心脏的力学特性 ,是一种非接触式、无感觉的心脏监护方法。心冲击信号最早由 Gordon于 1877年提出,Starr 等在 20 世纪30年代建立了心冲击信号采集系统。受限于当时的技术,采集设备十分笨重、庞大,限制了心冲击信号技术的发展。随着电子信息技术的发展,压电薄膜、加速度传感器等广泛地应用于心冲击信号采集设备中。目前心冲击信号采集设备主要分为 4类:站姿采集设备、坐姿采集设备、卧姿采集设备和可穿戴采集设备。同时,各种信号处理方法也被应用于心冲击信号的处理中,用于心跳定位与特征提取。现阶段已经有如Choi 等提出的基于局部极大值定位心跳的方法, Kortelainen 等提出的基于倒频谱的心率计算方法。除心冲击采集设备的迅速发展之外,心冲击信号的生理意义也被更加深入的研究。目前研究主要聚焦于心冲击信号特征与已有心脏诊断指标的相关性,对于此类相关性 Etemadi 等 通过对健康人群研究,发现心冲击信号 J 峰与心电信号 R 峰的时间间隔( RJ 间期)与射血前期时间相关.同时,对心衰患者的研究发现心冲击信号的一致性与心功能有关。

关于基于 BCG 信号提取心率和呼吸参数的睡眠监护系统研究已有报道，但尚未形成如 ECG 形式的临床诊断功能，实现该功能的关键是对 BCG 信号进行特征提取，从波形图中分析心脏的生理病理特征。特征提取的关键问题在于对 BCG 信号的正确分段，常用的分段方法有两种，一种是单通道 BCG 信号的盲分离技术，该方法依赖于阈值的合理评估、小波分解层数和 Kohonen 自组织神经网络的聚类功能等，其算法较复杂，预处理时间长;另一种是以 ECG 信号为分段基准，利用 R 波对 BCG 进行分段的技术，该方法分段准确性较高，但存在硬件复杂、体表贴敷电极、操作不便等问题。而脉搏作为人体生理特征信号的一种，其所呈现出的形态、强度和节律等方面的信息，也能够反映出心脏的生理病理特征 ，但是其作为 BCG 信号分段基准的方法还未见报道。

2. 研究的基本内容与方案

本设计的基本内容是最先采集bcg信号，对采集到的信号进行预处理（包括对心冲击信号进行滤波去除噪声以及其他的干扰信号），处理的方式也分为软件方式和硬件方式实现。经过与处理之后就可以进行信号的特征提取了。具体的流程如图2.1所示

3. 研究计划与安排

第1周—第4周 搜集资料，撰写开题报告；

第5周—第6周 论文开题；

第7周—第12周 撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨丹,徐彬,叶琳琳,等.心脏心冲击信号降噪方法研究[j].生物医学工程学杂志,2014,31(06):1368-1372.

[2]曹欣荣,刘蕾,蔡东阳,等.心冲击图特征统计及其医学诊断应用[j].清华大学学报(自然科学版),2014,54(05):633-637.

[3]马志新.基于改进阈值小波变换的bcg信号处理[j].计算机光盘软件与应用,2013,(15):131-133.