如何用地震感測器檢測心跳

  • 2019 年 11 月 21 日
  • 筆記

一個偶然的機會,聽到了這個用地震感測器檢測心跳的故事。這是一個研究小組的成果,可惜沒有ppt,只能靠想像補充。

原理

將地震感測器放到木質床板上,人躺到床板上。由於地震感測器非常敏感,可以檢測到心跳訊號。

訊號提取

訊號檢測是一回事,提取有用資訊就是另一回事了。

由於地震感測器出來的訊號非常複雜,我們只知道有沒有人在床板上會造成輸出訊號的差異。如何提取這個差異成了問題。

時域訊號看不清楚,EE的同學馬上看了頻譜,但是各種訊號的頻譜是混在一起的。所以一時間竟束手無策。

後來大家發現這是一個周期訊號 + 非周期訊號,周期訊號就是人的心跳。將周期訊號提取出來可以用acf,也就是自相關函數檢測。 相關的百度文庫

其實在全國大學生電子設計競賽中就有類似的題目,周期訊號被雜訊淹沒了,如何將該訊號提取出來?

呼吸的提取

由於心跳並不能及時反映人的健康狀況(似乎人即將去世時心跳不能預示該情況,而呼吸可以),研究小組需要提取呼吸資訊。經過一番跨學科交流,發現由於人體胸腔的特殊構造,心跳頻率約是呼吸頻率的4倍。那麼就可以再次用自相關函數檢測呼吸訊號了。

創新點

  1. 使用地震感測器本身就很新穎
  2. 跨學科使得資訊提取成為可能
  3. 呼吸與心跳的特殊關係