根据国家心血管病中心发布的《中国心血管健康与疾病报告2020》，我国心血管疾病的患病人数达3.3亿[1]。因此，如何便捷有效地对心血管疾病进行诊断与防治成为重要的课题。1935年，Samaan进行了切除小白鼠迷走神经的实验，发现失去迷走神经的小白鼠心率变异性(Heart Rate Variability，HRV)指标趋近于零，从而得出心率异变性与迷走神经具有紧密联系的结论。1978年，Wolf等报道了HRV的降低与急性心肌梗死(Acute Myocardial Infarctio-n，AMI)的关系。此报道发布之后，HRV开始得到重视。2008年，Selvaraj对两份同时采集的指端PPG信号和ECG信号进行计算分析，通过分析两份数据的HRV指标，发现其具有高度相似性，该结论在2011年由Bulte等再次证实。

　　为快速发现并解决问题，本文设计了一种基于反射式光电容积脉搏波描记法进行HRV短时分析的实验系统[2-3]。

　　1 总体方案设计

　　2 采集器外壳设计

　　3 软件设计

　　4 结语

　　本文基于国产MCU微控制器、MATLAB App Designer和光电容积脉搏波描记法实现了对脉搏波信号的采集、串行传输、HRV分析，该实验系统具有小巧便携、操作简单、稳定性高的特点。上位机MATLAB应用程序实现了对采集器发送数据的实时接收以及显示、数据处理分析和本地存储;同时对脉搏波数据进行处理分析，包括采用滑动平均滤波算法对信号进行滤波处理和基于AMDF的分帧脉搏波进行周期检测。因此，该实验系统可用于开展高校创新类实验，具有较好的效果。

　　参考文献

　　[1] 《中国心血管健康与疾病报告2020》要点解读[J].中国心血管杂志,2021,26(3):209-218.

　　[2] 王步青,柴晓珂,张政波,等.心电图和光电容积脉搏波计算心率变异性的比较研究[J].中国医疗器械杂志,2015(4):249-252,264.

　　[3] HOU F Z, LI W F, WANG J, et al. Visibility graph analysis of very short-term heart rate variability during sleep[J]. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2016(7): 140-145.

　　[4] 杭州电子科技大学.基于人体生物电信号分析的便携式无损健康监测设备:202223043596.2 [P].2022-11-16.

　　[5] 韦超毅,许哲,黄大明,等.基于MATLAB App Designer的电动汽车动力参数匹配[J].汽车实用技术,2020,44(15):4-7.

　　[6] 黄凯明.滑动平均数字滤波参数研究[J].集美大学学报(自然科学版),2006(4):381-384.

　　[7] 王炳和,郭红霞.从脉搏信号中准确提取呼吸和心率信息的新方法[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2005,3(1):53-55.

　　[8] 吴艳君,黄坚,夏家莉.基于AMDF的脉搏周期检测改进算法[J].计算机应用与软件,2014,31(6):52-54.

张显飞 廖积翔　杭州电子科技大学电子信息学院