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resp呼吸信号分析

呼吸信号(respiration)简称resp，是伴随着呼气与吸气的周期性变换，在呼吸管道以及胸腹部都会产生周期性形变产生的生理电信号。随着疲劳程度的加深，呼吸的幅度减弱，周期性的频率延缓。此外随着个体情绪的变化，人的呼吸信号也会发生规律性变化。

ergolab呼吸反应分析软件提供多种滤波方式，便于根据研究需要进行选择与自定义调节。还可监测与分析全程以及阶段化的数据信息处理方式，更加精准的分析某一时间段内的呼吸行为。从而统计并导出呼吸信号的时域与频域数据报告，具体数据包括时域数据avresp、sd、max、min、rang；频域数据power、peak值，以及可视化的功率谱图等。

resp高级数据处理分析模块可以结合人机环境同步平台和生理记录系统采集到与resp指标相关的生理信号进行离线处理和分析。可对信号进行自由选择、放大、缩小，便于浏览数据；在整体呈现数据的基础上，还可以根据片段、事件、场景三种分割方式进行数据呈现与分析；可导出ascii格式的原始数据、处理后数据和分析后数据；并可导出可视化分析报告。

技术要求：

1、信号处理模块

处理方法包括小波去噪（wavelet filter）、高通滤波(baseline)、低通滤波(low pass)、带阻滤波（band stop）用以滤除噪音干扰，从而得到有用的resp信号；

数据校正包括滑动均值滤波（moving average）与滑动均方根滤波（moving rms）。

ibi计算，通过设置大呼吸速率（maximum heart rate）与大呼吸阈值（r-peak mark threshold）提取r点数据，支持自定义参数。

手动信号校正方法包括线性插值（linear interpolation）、样条差值（spline interpolation）以及通过复制信号区域进行插值。

2、信号分析模块

信号分析模块包括时域分析和频域分析，二者可实现自由切换。

a.   时域分析是将resp信号看作时间的函数，通过分析得到resp信号的统计特征。统计分析指标包括：一段时间内的均值（mean）、中值（median）、标准差（std）、大小值差（range）。

b.   频域分析是运用参数模型法和快速傅里叶变化将时域分析信号转换为频域分析信号，对信号进行功率谱密度分析。从功率谱密度中确定resp信号的频带，不同频带可自定义，将在功率谱分析图中以不同的颜色区分。包括power与peak能量值。

3、可视化chart与导出数据模块：包括原始数据raw data、处理数据processed、br数据、ir数据以及整体结果报告。