基于Wi-Fi CSI信号的非接触式心率监测方法
Juncong Sun1,2, Xin Bian1, Mingqi Li1
1Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201210, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 13, 2024
概括
本研究提出了一种新的Wi-Fi通道状态信息 (CSI) 方法,用于非接触式心率监测. 我们的方法显著提高了家庭设置的准确性,达到96.8%的精度.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 信号处理 信号处理
- 无线通信无线通信
背景情况:
- 无接触生理监测对于医疗保健至关重要.
- 现有的远程心率监测方法在不同的环境中面临准确性挑战.
- 无线通道状态信息 (CSI) 提供了一个有希望的,不引人注目的传感模式.
研究的目的:
- 引入一种创新的非接触式心率监测技术,利用Wi-Fi CSI.
- 通过整合振幅和相位CSI信息来提高心率估计的准确性.
- 在典型的家庭环境中优化性能.
主要方法:
- 开发了一种新的方法,通过旋转投影集成Wi-Fi CSI信号的振幅和相位.
- 设计了一种基于心跳与子组件比率 (HSR) 的频域子载波选择算法.
- 实施了全面的信号过和子载波选择过程,以提高准确性.
- 通过将多个选定的子载体的峰值频率结合起来,估计心率.
主要成果:
- 拟议的方法在各种环境条件下表现出了卓越的性能.
- 实现了 96.8% 的平均心率估计精度.
- 报告的中位误差仅为0.8 bpm,这与现有技术相比是显著的改进.
结论:
- 基于Wi-Fi CSI的心率监测方法提供了高精度和稳定性.
- 开发的子载体选择算法有效地提高了心率估计精度.
- 这项技术为家庭准确,非接触式心率监测提供了可行的解决方案.
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