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呼吸信號(hào)分析

呼吸信號(hào)(Respiration)簡稱RESP，是伴隨著呼氣與吸氣的周期性變換，在呼吸管道以及胸腹部都會(huì)產(chǎn)生周期性形變產(chǎn)生的生理電信號(hào)。隨著疲勞程度的加深，呼吸的幅度減弱，周期性的頻率延緩。此外隨著個(gè)體情緒的變化，人的呼吸信號(hào)也會(huì)發(fā)生規(guī)律性變化。

ErgoLAB呼吸反應(yīng)分析軟件提供多種濾波方式，便于根據(jù)研究需要進(jìn)行選擇與自定義調(diào)節(jié)。還可監(jiān)測(cè)與分析全程以及階段化的數(shù)據(jù)信息處理方式，更加精準(zhǔn)的分析某一時(shí)間段內(nèi)的呼吸行為。從而統(tǒng)計(jì)并導(dǎo)出呼吸信號(hào)的時(shí)域與頻域數(shù)據(jù)報(bào)告，具體數(shù)據(jù)包括時(shí)域數(shù)據(jù)AVRESP、SD、Max、Min、Rang；頻域數(shù)據(jù)Power、Peak值，以及可視化的功率譜圖等。

RESP數(shù)據(jù)處理分析模塊可以結(jié)合人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)和生理記錄系統(tǒng)采集到與RESP指標(biāo)相關(guān)的生理信號(hào)進(jìn)行離線處理和分析。可對(duì)信號(hào)進(jìn)行自由選擇、放大、縮小，便于瀏覽數(shù)據(jù)；在整體呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還可以根據(jù)片段、事件、場(chǎng)景三種分割方式進(jìn)行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與分析；可導(dǎo)出ASCII格式的原始數(shù)據(jù)、處理后數(shù)據(jù)和分析后數(shù)據(jù)；并可導(dǎo)出可視化分析報(bào)告。

技術(shù)要求：

1、信號(hào)處理模塊

處理方法包括小波去噪（Wavelet Filter）、高通濾波(baseline)、低通濾波(Low Pass)、帶阻濾波（Band Stop）用以濾除噪音干擾，從而得到有用的RESP信號(hào)；

數(shù)據(jù)校正包括滑動(dòng)均值濾波（Moving Average）與滑動(dòng)均方根濾波（Moving RMS）。

IBI計(jì)算，通過設(shè)置極大呼吸速率（Maximum Heart Rate）與極大呼吸閾值（R-peak Mark Threshold）提取R點(diǎn)數(shù)據(jù)，支持自定義參數(shù)。

手動(dòng)信號(hào)校正方法包括線性插值（Linear interpolation）、樣條差值（Spline interpolation）以及通過復(fù)制信號(hào)區(qū)域進(jìn)行插值。

2、信號(hào)分析模塊

信號(hào)分析模塊包括時(shí)域分析和頻域分析，二者可實(shí)現(xiàn)自由切換。

A.   時(shí)域分析是將RESP信號(hào)看作時(shí)間的函數(shù)，通過分析得到RESP信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征。統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)包括：一段時(shí)間內(nèi)的均值（Mean）、中值（Median）、標(biāo)準(zhǔn)差（STD）、極大極小值差（Range）。

B.   頻域分析是運(yùn)用參數(shù)模型法和快速傅里葉變化將時(shí)域分析信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域分析信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率譜密度分析。從功率譜密度中確定RESP信號(hào)的頻帶，不同頻帶可自定義，將在功率譜分析圖中以不同的顏色體現(xiàn)。包括Power與Peak能量值。

3、可視化Chart與導(dǎo)出數(shù)據(jù)模塊：包括原始數(shù)據(jù)Raw Data、處理數(shù)據(jù)Processed、BR數(shù)據(jù)、IR數(shù)據(jù)以及整體結(jié)果報(bào)告。