Алгоритм измерения частоты сердечных сокращений в системах мониторинга функционального состояния человека

Abstract

The questions of measuring heart rate in systems for monitoring the functional state of a person operating in real time are considered. Recorders of systems of this class are sensitive to interference and noise caused by motor artifacts, electromagnetic interference from external sources, temporary degradation of sensors, etc. The ratio for the calculation of the heart rate is given and the calculation algorithm is described, which consists in registering an electrocardiogram, calculating the electrocardiogram spectrogram and forming the first numerical array from it, calculating the second Fourier transform of the numerical values of the rows of the first array and peak analysis of the newly obtained amplitude spectra. The implementation of the algorithm makes it possible to obtain a more accurate quantitative assessment of the heart rate in real time in the presence of interference and noise.Рассмотрены вопросы измерения частоты сердечных сокращений в системах мониторинга функционального состояния человека, работающих в реальном масштабе времени. Регистраторы систем данного класса чувствительны к помехам и шумам, вызванным двигательными артефактами, электромагнитными наводками от внешних источников, временной деградацией сенсоров и др. Приведено соотношение для расчета частоты сердечных сокращений и описан алгоритм вычисления, заключающийся в регистрации электрокардиограммы, вычислении спектрограммы электрокардиограммы и формировании из нее первого числового массива, вычислении второго преобразования Фурье числовых значений строк первого массива и пикового анализа вновь полученных амплитудных спектров. Реализация алгоритма позволяет получить более точную количественную оценку частоты сердечных сокращений в реальном масштабе времени в условиях наличия помех и шумов