[发明专利]非接触式心肺信号测量系统

权利要求书

1.一种非接触式心肺信号测量系统，其特征在于，包括参考电极、两个感应电极、信号采集模块和信号处理软件；其中：

所述感应电极，包括第一感应电极和第二感应电极，其中，第一感应电极布置在人体平躺时肩胛骨位置附近；第二感应电极布置在腰与臀部之间；每块感应电极工作时候与人体皮肤形成耦合电容，从而非接触感应皮肤电信号；

所述感应电极，从上至下包含感应层、绝缘层和连接层；感应层采用柔性导电布料，通过电容耦合方式感应皮肤电信号；绝缘层采用柔性绝缘布料，用于电气隔离感应层与参考电极；而连接层采用高强度黏剂，用于物理连接感应电极和参考电极，使之形成整体；

所述信号采集模块，包含差分放大器和右腿驱动电路，通过差分方式采集两个感应电极的心电信号，可提高共模抑制性能；

所述参考电极，采用柔性导电布料，从底部覆盖两块感应电极，对感应电极起到电磁噪声屏蔽的作用；另外参考电极还与右腿驱动电路连接，用于将两个感应电极的共模信号反馈回人体；

所述信号处理软件，用于预处理心电信号，同时从心电信号中提取呼吸信号；

所述两块感应电极形状为(4-6cm)*(70-85cm)的长条形，其长度足以覆盖人睡眠过程中的翻身范围，保证信号测量的稳定性；工作时候与人体皮肤形成耦合电容，从而非接触感应皮肤电信号；

所述信号采集模块的两个输入端与两个感应电极电气连接，每个输入端包含一个缓冲器电路，用于增大输入阻抗，提高共模抑制性能。

2.根据权利要求1所述的非接触式心肺信号测量系统，其特征在于，所述信号处理软件包含心电信号预处理算法和呼吸提取算法，其中，心电信号预处理算法用于去除信号中的工频干扰，采用通带上限频率为40赫兹、通带最大波纹0.1分贝、阻带下限频率为45赫兹、阻带最小衰减为60分贝的FIR低通滤波器，用于去除50Hz/60Hz的工频干扰；呼吸提取算法采用通带频率为0.2-0.6赫兹、通带最大波纹1分贝、阻带最小衰减为60分贝的IIR带通滤波器，用于提取主要频率范围为0.2-0.6Hz的呼吸信号。