脉搏波提取的数字滤波方法与数字滤波器

摘要

本发明涉及电子血压计、血氧监测仪等医疗设备需要提取和分析人体脉搏信号的医疗电子技术领域，特别是涉及一种提取人体脉搏信号的数字滤波方法和数字滤波器，该方法可应用于多种数字医疗设备中。方案中提出了一种数字滤波方法和数字滤波器，对多种干扰源引起的近0频率处的干扰给出了简单易行的处理方法和判定标准，使提取到的脉搏波频谱尽可能干净。用此方法实现的数字滤波器，可用来分离传感器输出信号中包含的直流、交流分量，提取所需的脉搏信号，既简化PCB电路，减少干扰，又能降低成本，同时克服模拟滤波器存在的较大延时。在高性能MCU芯片小尺寸化的今天，这一数字滤波方法特别适用于微型的穿戴设备，也适用于一般的医疗电子设备。

主权项

一种在数字医疗设备中从传感器输出的交直流混合信号中提取和分离人体脉搏波的数字滤波方法和数字滤波器，其特征是：由一个IIR高通滤波器与一个IIR低通滤波器（或一个FIR低通滤波器）串联形成的带通数字滤波器，其通带频率范围与脉搏波功率谱能量集中的范围一致，高通滤波器在（近0频率）处幅度衰减至少达到‑40db以抑制和消除多种因素引起的“0次谐波”，使获得的脉搏波频谱更干净，而低通滤波器需抑制和消除工频干扰，判定滤波器滤波效果的标准是其对数幅频特性的旁瓣衰减<=‑40db。