基于光电容积脉搏波的可穿戴式呼吸率监测系统设计与实验研究的任务书.docx

基于光电容积脉搏波的可穿戴式呼吸率监测系统设计与实验研究的任务书
一、任务背景
呼吸率是人体重要的生理指标之一，能够反映人的呼吸运动的频率。正常成年人的呼吸率一般为每分钟12-20次，通过监测呼吸率的变化可以诊断和预测多种疾病。传统的呼吸率检测方法需要专业人员在医疗机构进行监测，侵入性较大，费用较高，受时间和人力资源的限制。而随着可穿戴设备技术的发展，如何设计一种基于光电容积脉搏波的可穿戴式呼吸率监测系统已成为研究热点。
二、任务目标
本项目旨在设计一种基于光电容积脉搏波的可穿戴式呼吸率监测系统，达到如下目标：
1.实现呼吸率信号的检测和传输，可向用户提供实时的呼吸率数据。
2.通过调整算法参数，获得更加准确的呼吸率数据。
3.能够提供长时间的监测，并具有较高的稳定性和可靠性。
4.实现硬件和软件的集成，呼吸率数据与手机APP等平台实现互联互通。
三、任务内容
1.硬件设计：设计基于光电容积脉搏波的呼吸率传感器，包括信号采集、滤波、放大等模块的设计与实现。呼吸率传感器需要具有小巧轻便、低功耗的特点，能够与可穿戴设备集成。
2.算法设计：设计一套基于呼吸信号的信号处理算法，包括特征提取、分类和呼吸率计算等，通过对数据的处理获得准确的呼吸率数据。
3.软件设计：开发一款系列软件，包括数据传输和存储、算法调整和控制、通信协议等功能，实现呼吸率数据与移动设备的互联互通，同时支持用户的长期监测和数据分析。
四、任务要求
1.可穿戴式呼吸率监测系统完整、流畅，可以持续稳定地传输呼吸率数据。
2.使用器件可靠、精度高、功耗低，具有创新性。
3.算法设计合理，能够满足用户的各种需求，获得准确的呼吸率数据。
4.软件设计界面友好，用户使用便捷，能够提供完善的数据展示和分析。
5.撰写详细的设计方案和实验报告，对系统的设计、实现和性能进行充分的论述和评估。
五、任务进度安排和分工
1.首月：调研相关技术、制定项目计划和详细方案，进行硬件和算法设计初步论证，同时编写初步实验程序。
2.第二至第四月：进行呼吸率传感器、信号滤波、数据采集和算法计算的硬件设计与软件编程。同时测试程序的可行性和系统的稳定性。
3.第五至第七月：进行实验验证和性能评估，调整算法并对数据进行优化。并编写实验报告。
4.第八月：整理项目资料，撰写成果报告和论文，进行文献综述。
六、预期成果
1.基于光电容积脉搏波的可穿戴式呼吸率监测系统，能够持续稳定地传输呼吸率数据。
2.设计算法对数据进行有效分析并作为实验报告发表，可能发表相关论文。
3.可穿戴设备呼吸率监测技术的初步探索，为今后该领域的研究提供借鉴和参考。