【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗监护，特别是一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法。
技术介绍
1、随着医疗技术的进步，医疗监护设备在患者生命体征的监测中发挥着至关重要的作用，传统的医疗监护系统通常依赖有线连接来传输生物电信号，这种方式虽然可靠，但存在诸多局限性，例如电极线束缚患者的活动自由、线路杂乱无章导致使用不便等问题；此外，有线传输容易受到电磁干扰，影响信号的准确性，现有的无线传输技术虽然一定程度上解决了这些问题，但在信号质量、传输稳定性和抗干扰能力方面仍有改进空间；因此，亟需一种新的信号传输方法，以实现高效、稳定的无线信号传输，从而提高医疗监护系统的使用便捷性和可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，旨在解决现有技术中存在的信号传输稳定性差、抗干扰能力弱和信号处理复杂等问题；该方法通过布置多通道电极线采集生物电信号，采用基于多尺度小波变换和新型差分计算的去噪方法对信号进行预处理，并通过gao-fhwt方法进行无线传输，从而在接收端实现信号的高效解码与显示；本专利技术不仅提高了生物电信号的传输质量和稳定性，还增强了系统的抗干扰能力，确保了监护数据的实时性和准确性，为患者提供更加可靠的生命体征监测服务。
2、本专利技术提供了一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，该方法包括以下步骤：
3、步骤s1：信号采集：在患者身上布置多通道电极线，采集原始生物电信号；
4、步骤s2：信号预处理：采用基
5、步骤s3：信号编码：将预处理信号进行模数转换，再进行压缩编码，得到编码信号；
6、步骤s4：无线传输：在医疗监护仪中内置无线接收模块作为接收端，通过gao-fhwt方法将编码信号传输到接收端；
7、步骤s5：信号解码：接收端对编码信号进行解码，得到解码信号；
8、步骤s6：信号处理与显示：将解码信号进行分析处理，并通过医疗监护仪显示患者的实时状态。
9、进一步的，所述步骤s2具体包括以下步骤：
10、步骤s21：差分计算：使用新型差分计算公式，对原始生物电信号进行处理，得到差分信号，新型差分计算公式如下：
11、；
12、其中，表示时间点的第个通道的差分信号；为加权因子，表示总通道数，表示当前正在计算差分信号的特定通道，表示不同的通道；表示所有通道的差值进行平均，表示在时间第个通道的原始生物电信号，表示在时间第个通道的原始生物电信号；表示在时间第个通道的原始生物电信号，表示在时间第个通道的原始生物电信号；
13、步骤s22：噪声特征提取：对差分信号进行快速傅里叶变换，提取噪声频谱，使用差分信号的标准差作为噪声幅度；
14、步骤s23：噪声分离与信号恢复：根据噪声频谱和噪声幅度，在传统的噪声分离与信号恢复方法之中引入多尺度小波技术进行噪声分离与信号恢复，得到预处理信号。
15、进一步的，所述步骤s23具体包括以下步骤：
16、步骤s231：噪声模型构建：通过噪声频谱和噪声幅度构建噪声频谱模型和噪声幅度模型；
17、步骤s2311：构建噪声频谱模型：
18、使用flr低通滤波器滤除噪声成分；
19、步骤s2312：构建噪声幅度模型：
20、；
21、其中，表示调制信号，表示时域信号，表示调制因子，表示噪声幅度；
22、步骤s232：小波变换：对原始生物电信号进行小波变换，将其分解为多个尺度层次；
23、步骤s233：噪声分离：在各个尺度层次上应用噪声频谱模型进行滤波，分离出噪声成分，得到滤波后的信号；
24、步骤s234：逆小波变换：对滤波后的信号进行逆小波变换，得到时域信号；
25、步骤s235：幅度调制：使用噪声幅度模型对时域信号进行调制，进一步抑制噪声，得到调制信号；
26、步骤s236：信号重构：将各通道调制信号重新组合，得到重构生物电信号；
27、步骤s237：信号平滑：利用非线性抑噪指数平滑算法对重构生物电信号进行平滑处理，得到预处理信号，非线性抑噪指数平滑公式如下：
28、；
29、其中，表示当前时刻的重构生物电信号值，为前一时刻的重构生物电信号值，为指数怕平滑系数，为非线性抑噪系数，为当前时刻重构生物电信号值。
30、进一步的，所述步骤s4具体包括以下步骤：
31、步骤s41：设定频率跳变序列规则，包括频率范围和跳变序列长度，生成一组初始的频率跳变序列；
32、步骤s42：通过遗传算法逐步优化频率跳变序列，得到适应度最高的频率跳变序列；
33、步骤s43：将适应度最高的频率跳变序列应用于无线传输，实时监控信号传输过程中的性能，包括信噪比、误码率和实际传输速率，并根据信号传输过程中的性能对频率跳变序列进行微调；
34、步骤s44：传输结束，对接收端的编码信号进行稳定性验证，包括检测是否有数据丢失和信号衰减；
35、尽管使用了频率跳变，传输过程中仍然存在较高的误码率，且在高干扰环境中，数据丢失和重传的情况较多；
36、优化频率跳变序列以降低误码率、减少干扰影响并提高数据传输的可靠性；
37、通过遗传算法在综合考虑信噪比、误码率和传输时延后，选择了最优的频率组合。
38、进一步的，步骤s42具体包括以下步骤：
39、步骤s421：生成初始种群：每个频率跳变序列作为一个个体，随机生成一组频率跳变序列个体；
40、步骤s422：设计适应度函数：根据编码信号的稳定性、抗干扰能力和传输速率指标，设计一个适应度函数，用于计算个体适应度值：
41、；
42、其中，表示信噪比，表示误码率，表示实际传输速率，表示系统能达到的最大速率，，和为权重系数；
43、步骤s423：计算个体适应度值：计算每个频率跳变序列个体的适应度值，评估其表现；
44、步骤s424：选择操作：根据个体适应度值，选择频率跳变序列个体；
45、步骤s425：交叉操作：对选择的频率跳变序列个体进行交叉操作，生成新的频率跳变序列；
46、步骤s426：变异操作：对交叉后的频率跳变序列个体进行变异，得到变异后的频率跳变序列个体；
47、步骤s427：生成新一代种群：使用选择操作、交叉操作和变异操作生成新一代种群，迭代评估新一代种群的适应度，逐步优化频率跳变序列个体，得到适应度最高的频率跳变序列。
48、采用上述方案，本专利技术取得的有益效果如下：
49、本专利技术提供的一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，实现了高效、稳定的生物电信号无线传输；通过在信号采集和预处理阶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，其特征在于：步骤S23具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，其特征在于：步骤S42具体包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，其特征在于：步骤s2具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于无线传输的医疗监护仪电极线信号传输方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：付佳青，王一丞，马萍，王新波，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京安贞医院，
类型：发明
国别省市：
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