基于光纤传感器心冲击信号的疲劳监测方法
田成信
戴剑
张煜恒
李韪韬
南京航空航天大学 自动化学院 生物医学工程系,南京 211106
摘要：为解决传统基于行为或电信号的疲劳监测方法易受干扰、稳定性不足等问题,本研究提出了一种基于光纤 Fabry-Perot 压力式传感器的心冲击(BCG)信号疲劳监测方法.该方法采用小波分解结合高通与带通滤波的"双通道去噪"策略,构建了自适应逐搏特征提取算法,以提升信号质量.本研究招募了 3 名志愿者,在睡眠剥夺条件下完成 N-back 任务,并采集心电(ECG)与BCG 信号,进行对比分析.结果表明,ECG 信号的心率变异性(HRV)指标在疲劳状态下变化不显著,而BCG 的特征参数出现上升斜率下降、反射指数波动等趋势,提示心脏收缩动力减弱及自主神经调节不稳.该方法对轻度疲劳具有更高敏感性,具备良好的抗干扰性和稳定性,可为航空及交通安全领域的疲劳监测提供新的技术途径.
关键词：光纤传感器心冲击信号疲劳监测双通道去噪心电信号睡眠剥夺
分类号：R318(医用一般科学)TP212(自动化技术及设备)TH822.1(机械、仪表工业)
资助基金：国家自然科学基金(82427808)
论文发表日期：2026-04-30
在线出版日期：2026-09-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 85-92 )
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