文献基本信息
中文标题:基于参数自适应多通道变分模态分解的毫米波雷达心率估计方法
英文标题:Millimeter-Wave Radar Heart Rate Estimation Method Based on Parameter-Adaptive Multivariate Variational Mode Decomposition
作 者:曾小路1, 2, 郝慧敏2, 曲毅1, 杨小鹏1, 2, 邢程荐1, 王紫欣2
作者单位:1. 北京理工大学信息与电子学院 北京 100081
2. 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) 嘉兴 314000
摘 要:心率作为反映人体健康的核心生理指标,其精准监测在心律失常筛查、冠心病预警、慢性心衰管理等场景中具有重要临床意义。然而,心跳回波信号易受呼吸运动伪影、环境电磁干扰等耦合影响,导致信号信噪比降低,进而影响心率估计的准确性。针对上述问题,该文充分挖掘不同通道间的共有心跳信息,提出一种基于多变量变分模态分解(MVMD)的多通道联合心率估计方法。该方法首先构建以模态总带宽最小化为目标、以重构残差为约束的多通道联合优化模型;其次,利用多通道频谱峰值的累积效应自适应初始化中心频率,从而在多通道数据中稳健分离出具有频率一致性的心跳模态;最后,依据能量最大准则从分解模态中筛选出心率模态,完成心率估计。基于6名受试者的实测数据验证显示,该文所提出的基于多通道联合估计方法的心率中位误差为1.53 bpm,性能优于传统单通道及现有多通道融合心率估计方法。