/上海市计量测试技术研究院

0 引言

应用于生理参数测量的光电容积描记法（Photoplethysmography,以下简称PPG）是借助光电手段检测血液容积变化的一种无创检测方法。PPG信号包含了丰富的人体生理信息，是研究身体健康状况的重要信息来源。其测量方式大致为通过向人体表皮如手腕、指尖、耳廓等发射光，并用传感器接收经人体反射或透射的光。由于皮下血管中血流的作用，反射或透射的光会包含随血液循环变化的周期性的信号。理论上，该信号可实时反映人体的心率、血压、血氧、脑氧、肌氧、血糖和呼吸率等与人体健康相关的重要生理信息[1]。

随着传感、光电、算法、集成等信息技术的发展，使用PPG技术，特别是绿光PPG技术的产品，如智能手环、手表、腕带等在市场上越来越多[2][3]。这促使很多研究者开始研究其测量准确性和可靠性的评价技术[4]。

针对上述问题，对人体脉搏波进行仿真重建，旨在为针对绿光光电容积脉搏波测量心率的校准技术提供信号源。

1 准备工作

1.1 绿光PPG技术和红光红外光PPG技术在计量校准中的区别

目前，市场上红光红外光PPG技术的主要应用设备为指夹式脉搏血氧仪。针对该类测量设备，相关部门曾出台JJG 1163-2019《多参数监护仪》检定规程、JJF（沪） 5-2015《脉搏血氧计校准规范》等技术依据，对其血氧饱和度和脉率的测量技术进行规范。

针对红光红外光PPG技术的校准装置，一般由血氧饱和度模拟仪构成。其核心部件由信号源和红光红外光发光设备构成[5]。与之不同的是，针对绿光PPG技术的校准装置的发光应采用523 nm的绿光发光设备[6][7]。……