基于局部正交加权多项式拟合法的PPG信号平滑技术

摘要

针对局部振荡导致光电容积脉搏波信号可用性和分析精度降低的问题，提出一种局部正交加权多项式拟合法进行信号平滑处理。利用数据点前后差分的异或结果确定波动序列的位置，并设计使用加权多项式对该序列进行拟合，利用拟合值替换原局部序列，实现信号平滑，并构造正交基函数降低系数矩阵的条件数，提高高阶次拟合下方程组解的稳定性。仿真结果表明该方法的异或平滑度优于滑动平均算法和经验模态分解重构算法。基于241组实测脉搏波信号的平滑处理结果显示，局部正交加权多项式拟合法平滑效率达到89.10%，显著高于经验模态分解算法的78.05%和5点滑动平均算法的59.13%的平滑效率。对局部波动剧烈的信号进行平滑处理时，本文方法具有良好的应用前景。

关键词

光电容积脉搏波 / 局部正交加权多项式拟合法 / 信号平滑