基于多尺度信号质量评估的可靠射频生理信号检测

《Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies》：Multi-Scale Signal Quality Assessment for Reliable RF-Based Physiological Sensing

　　

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利用射频信号进行非接触式生理感知在实现无干扰的健康监测方面展现出巨大潜力。然而，目前尚缺乏有效方法来评估在没有真实参考值的情况下，基于射频信号的生理数据的可靠性。含有环境干扰的低质量射频信号可能会被误认为是有效的生理活动，从而导致不准确的健康指标或误诊。为应对复杂的干扰因素和生理变化带来的挑战，现有研究多依赖经验规则或运动检测来过滤不良数据，而缺乏一种可解释且具有通用性的射频信号质量评估框架。本文提出了一种用于基于射频的生理信号检测的多尺度信号质量评估框架。该方法重新审视了无线感知的基本原理，通过短期IQ域分析将生理运动与干扰信号区分开来。借助圆拟合和多时间尺度下的呼吸重建技术，该框架能够独立量化呼吸和心跳信号中的静态及动态干扰。这些指标会被整合为一个统一的质量评分，从而为信号可靠性提供可靠且易于理解的评估依据。通过对4,500多名个体的射频记录以及10次完整夜间的记录进行的实验表明，该框架能够准确反映信号的原始生理质量。所得质量评分与呼吸运动、心率、心跳间隔以及心率变异性的后续估算精度之间存在显著相关性。

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