贾学斌，廖曦文，商春恒，王云峰,2,4

(1.中国科学院微电子研究所，北京 100029; 2. 江苏物联网研究发展中心，江苏 无锡 214000;3. 中国科学院大学，北京 101400; 4.新一代通信射频芯片技术北京市重点实验室，北京 100029)

0 引言

随着物联网技术在国内的蓬勃发展，与物联网相关的产品逐渐进入人们的视线。伴随着柔性电子材料、智能传感器元件、低功耗处理器、通信技术和信号处理方法等的发展进步，医学检测仪器向更准确化、小型化、网络化、低成本化的方向发展[1]。柔性聚偏氟乙烯(Poly (vinylidene fluoride)，PVDF) 压电薄膜就是一种广泛应用于医疗仪器的传感器[2]。基于压电薄膜的睡眠监测系统可以监测躺在铺有传感器的床上的测试者夜间睡眠状态下的心率、呼吸率和体动等生理特征，它采集的呼吸心跳混合信号如图1所示。

图1 呼吸心跳混合信号

目前处理压电薄膜采集的呼吸心率混合信号的算法主要有：时域寻峰算法和频域寻峰算法。本文将介绍一个由压电薄膜、放大滤波电路和嵌入式芯片所组成的生理参数采集系统，并分别用两种算法处理该系统采集到的心跳呼吸混合信号，比较两种算法在处理此类信号方面的优缺点。

1 硬件系统设计

信号采集分析系统框图如图2所示。

图2 信号采集分析系统框图

PVDF压电薄膜厚度通常为几十微米，用其制成的传感器响应较快(ns 量级)，灵敏度较高，在0 ～20 GPa 范围内均有较好的信号输出[2-3]。实验被测者躺在放置了压电薄膜的床垫上进行测试。PVDF 薄膜的上下两面电极引出两条线路接入PCB板。……