面向可靠射频生理感知系统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）信号进行的非接触式生理传感在实现无干扰健康监测方面展现出巨大潜力。然而，在没有真值参考的情况下评估射频衍生的生理测量的可靠性仍未得到充分探索。包含环境干扰的低质量射频信号可能被错误地解释为有效的生理活动，从而导致健康指标不准确或误诊。为了应对高度耦合的干扰和生理变化带来的挑战，现有研究依赖于启发式规则或运动检测来过滤低质量数据，缺乏一个可解释且通用的评估射频信号质量的框架。本文提出了一种用于基于射频的生命体征传感的多尺度信号质量评估（SQA）框架。我们的方法重新审视了无线传感的基本原理，并执行短期 IQ 域分析，以将生理运动与干扰分离。通过在多个时间尺度上应用圆拟合和呼吸重构，所提出的框架独立量化了呼吸和心电信号的静态和动态干扰。这些测量值随后被整合为一个统一的质量分数，提供稳健且可解释的信号可靠性指标。对超过 4,500 人的射频记录以及 10 次整夜记录的实验表明，所提出的框架准确地反映了信号的潜在生理质量。所得到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准确性显示出强相关性。

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