用于可靠基于射频的生理传感的多尺度信号质量评估

《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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使用射频（RF）信号的非接触式生理传感在实现无干扰健康监测方面显示出巨大的潜力。然而，在没有真值参考的情况下评估 RF 衍生生理测量的可靠性仍然研究不足。包含环境干扰的低质量 RF 信号可能被误判为有效的生理活动，从而导致不准确的健康指标或误诊。为了应对高度纠缠的干扰和生理变化带来的挑战，现有研究依赖启发式规则或运动检测来过滤低质量数据，缺乏用于评估 RF 信号质量的可行解释且通用的框架。本文提出了一种用于基于 RF 的生命体征传感的多尺度信号质量评估（SQA）框架。我们的方法重访了无线传感的基础，并进行短期 IQ 域分析以将生理运动与干扰分离开来。通过在不同时间尺度上应用圆拟合和呼吸重建，所提出的框架独立量化了呼吸和心跳信号的静态和动态干扰。这些度量随后被整合为一个统一的质量分数，提供了一个稳健且可解释的信号可靠性指标。对来自超过 4,500 名个体的 RF 录音以及 10 个整夜录音的实验表明，所提出的框架准确地反映了信号潜在的生理质量。由此产生的质量分数与呼吸运动、心率、心跳间隔和心率变异性等下游估计精度显示出强烈的相关性。

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