面向可靠射频生理感知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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利用射频（RF）信号进行非接触式生理传感在实现无感健康监测方面展现出了巨大的潜力。然而，在没有基准参考的情况下评估射频衍生生理测量的可靠性仍是一个未被充分探索的领域。包含环境干扰的低质量射频信号可能会被错误地解释为有效的生理活动，从而导致不准确的健康指标或误诊。为了解决干扰与生理变化高度纠缠这一难题，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，缺乏一个可解释且可泛化的射频信号质量评估框架。本文提出了一种面向射频生命体征感知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感知的基本原理，并进行短期 IQ 域分析以将生理运动与干扰分离开来。通过在多个时间尺度上应用圆拟合和呼吸重构，所提出的框架能够独立量化呼吸和心跳信号的静态干扰与动态干扰。这些度量随后被整合为一个统一的质量评分，提供鲁棒且可解释的信号可靠性指标。基于超过 4,500 名个体的射频记录以及 10 组整夜记录进行的实验表明，所提出的框架能够准确反映信号的底层生理质量。所得质量评分与呼吸运动、心率、间期（R-R间期）以及心率变异性的下游估计准确性之间表现出强相关性。

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