4、振动计数据采集与处理全解析

振动计数据采集与处理全解析

1. 测量方案

测量方案依据所使用的振动计、采样频率、是否采用传统心电图（ECG）作为参考以及测量位置的不同而有所差异。
- 第一组测量 ：采样频率 fs = 960Hz，主要关注衣物、测量时测试人员的姿势以及身体压力对测量的影响，同时测试了测量的重复性。共有 22 名男女学生参与此次测量。
- 第二组和第三组测量 ：鉴于第一组测量结果，发现提取振动计信号细节时无需 960Hz 的采样频率，因此将采样频率降低至 fs = 480Hz，这样做也是为了便于与心电图同步。这两组数据来自约 50 名患有心房颤动、心房扑动、房室传导阻滞、心源性晕厥等疾病的患者，同时记录了振动计信号和心电图。测量过程未进行声学或视频记录，且未添加患者姓名、出生日期等个人数据，仅记录诊断参数并添加到测量数据集，数据集通过测量日期和时间生成的编号进行标识。

测量时要求患者不说话、不移动、不伸展或放松肌肉，以正常放松的方式呼吸，因为振动计信号测量的是皮肤表面的运动速度，这些活动会影响测量结果。每个测量周期固定为约 Δt = 120s，避免长时间测量给患者带来过大压力。

2. 数据预处理

处理振动计数据的第一步是抑制均值并降低采样频率。
- 采样频率降低 ：对于研究心音，使用原始采样频率；若关注呼吸和心跳等振动计信号细节，采样频率 fs = 120Hz 即可。第一组数据采样频率降低因子 M = 8，后两组数据降低因子 M = 4，这一操作称为抽取。例如，初始采样频率 fs = 960Hz 时，每隔 8 个样本保留 1 个，