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如何用地震传感器检测心跳

本文由腾讯云+社区自动同步,原文地址 https://stackoverflow.club/article/using_earthquake_sensor_heart_beat/

一个偶然的机会,听到了这个用地震传感器检测心跳的故事。这是一个研究小组的成果,可惜没有ppt,只能靠想象补充。

原理

将地震传感器放到木质床板上,人躺到床板上。由于地震传感器非常敏感,可以检测到心跳信号。

信号提取

信号检测是一回事,提取有用信息就是另一回事了。

由于地震传感器出来的信号非常复杂,我们只知道有没有人在床板上会造成输出信号的差异。如何提取这个差异成了问题。

时域信号看不清楚,EE的同学马上看了频谱,但是各种信号的频谱是混在一起的。所以一时间竟束手无策。

后来大家发现这是一个周期信号 + 非周期信号,周期信号就是人的心跳。将周期信号提取出来可以用acf,也就是自相关函数检测。

相关的百度文库

其实在全国大学生电子设计竞赛中就有类似的题目,周期信号被噪声淹没了,如何将该信号提取出来?

呼吸的提取

由于心跳并不能及时反映人的健康状况(似乎人即将去世时心跳不能预示该情况,而呼吸可以),研究小组需要提取呼吸信息。经过一番跨学科交流,发现由于人体胸腔的特殊构造,心跳频率约是呼吸频率的4倍。那么就可以再次用自相关函数检测呼吸信号了。

创新点

  1. 使用地震传感器本身就很新颖
  2. 跨学科使得信息提取成为可能
  3. 呼吸与心跳的特殊关系

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