信号对人体的影响分析
- 格式:doc
- 大小:16.00 KB
- 文档页数:3
人体生理信号识别与监测的实验方法和意义人体生理信号识别与监测是一项重要的研究领域,它可以帮助医学界更好地了解人体的生理状态,并在健康管理、疾病诊断与治疗等方面发挥重要作用。
本文将介绍人体生理信号识别与监测的实验方法以及其意义。
一、实验方法:1. 信号采集:采集人体生理信号是人体生理信号识别与监测的关键步骤。
常用的信号采集方法有心电图采集、血压采集、体温采集、脑电图采集等。
其中,心电图采集是目前应用较为广泛的一种方法,可以通过电极粘贴在胸部获得心脏的电活动信号。
血压采集则是使用一种袖带将压力传感器与被测者的上臂相连接,实时监测血压的变化。
体温采集可以通过体温计等仪器实时测量被测者的体温。
脑电图采集则是通过将电极放置于被测者头皮表面,记录脑电信号的变化。
2. 信号处理:信号采集后,需要对信号进行处理,以提取有效的生理信息。
信号处理的方法有很多,常用的有滤波、放大、特征提取等方法。
例如,可以使用带通滤波器来去除噪音,并提取出感兴趣的频段。
放大技术可以将信号放大,以增加信号的清晰度。
特征提取则是通过一些数学方法,将信号转换为一组特征向量,用于后续的生理状态分类和分析。
3. 信号分类与分析:经过信号处理后,需要对信号进行分类与分析。
信号分类指的是根据信号的特征向量将其归类为不同的生理状态,例如心脏窦性心律和心房颤动之间的分类。
信号分析则是对信号进行更深入的研究,例如通过信号的时频分析,了解信号的时域和频域特性。
这些分类与分析的结果可以为医生提供有价值的信息,帮助医生进行疾病诊断和治疗决策。
二、意义:1. 健康管理:人体生理信号识别与监测可以帮助个人监测自己的生理状态,从而进行健康管理。
例如,通过定期测量心率和血压,可以及时发现异常情况,并采取相应的措施进行干预。
这对于预防心血管疾病等慢性病的发生具有重要意义。
2. 疾病诊断与治疗:人体生理信号识别与监测可以帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
例如,心电图信号的监测可以帮助医生判断心脏是否存在异常,脑电图信号的监测可以帮助医生诊断脑电活动异常等。
数字信号处理在生物医学中的应用数字信号处理技术是一种重要的技术手段,它可以对信号进行处理、分析和提取,广泛应用于生物医学领域。
数字信号处理可以帮助医学研究者更加准确地获取生物信号,提高相关疾病的诊断和治疗水平。
本文将列举一些数字信号处理在生物医学中的具体应用。
一、脑信号处理脑电信号是人脑神经细胞活动相互影响所产生的电信号,可以用于研究脑功能和疾病的诊断。
数字信号处理技术广泛应用于脑信号处理过程中,如信号滤波、频谱分析、时频分析等。
这些技术可以准确地检测、分析和解释脑电信号,从而为神经科学的研究提供了有力的工具。
二、心电信号处理心电信号是记录心脏电活动的一种信号,它被广泛应用于心脏病诊断和监测。
数字信号处理技术可以帮助医生从心电图中准确地检测和诊断各种疾病,如心动过速、心房颤动等。
同时,数字信号处理技术还可以对心电信号进行滤波、降噪等处理,提高信号质量。
三、声音信号处理生物医学领域中的声音信号可以包括人类语音、心脏杂音、血流声等。
数字信号处理技术可以对这些声音进行滤波、重构、分析等处理,从而提高信号质量和准确性。
例如,一些医学研究者通过对神经语音信号的数字信号处理,可以识别出患有帕金森氏病的病人。
四、医学影像信号处理数字信号处理技术在医学影像处理中也应用广泛。
根据X射线影像、CT和MRI等影像形成的数字化数据,可以使用数字信号处理技术进行图像增强、去噪和分割,从而更加准确地展示人体内部结构。
此外,数字信号处理还可以用于医学图像的三维重建和可视化,为疾病的诊断和治疗提供可靠的依据。
五、生物信号检测处理数字信号处理技术在生物医学领域中还可以用于生物信号的检测,如心跳信号、呼吸信号等。
通过对这些信号进行数字信号处理,可以更加准确地检测出疾病和异常情况,并提供个性化的治疗方案。
六、结语数字信号处理技术在生物医学中的应用具有重要的意义。
它不仅可以提高医学研究和临床诊断的准确性和有效性,还可以为疾病的诊断和治疗提供可靠的依据。
人体生物电信号处理及异常检测方法随着科技的不断发展和进步,人们对于健康的关注度也越来越高。
人体生物电信号处理及异常检测方法就是一种可以帮助人们实时监测和分析身体健康状况的技术。
它可以通过处理人体产生的生物电信号来提取有用的信息,检测出身体的异常情况,并及时采取相应的措施,保障人们的健康和安全。
人体生物电信号是指人体在生理活动过程中产生的微弱的电信号。
常见的生物电信号包括心电信号、脑电信号、肌电信号等。
这些信号携带着人体各个器官和系统的活动信息,对于了解人体的健康状况具有重要的意义。
通过对这些信号的处理和分析,可以得到有关身体功能和疾病的相关信息。
在进行人体生物电信号处理之前,首先需要对信号进行采集。
常见的信号采集方式包括传感器、电极等。
传感器可以精确地记录人体产生的生物电信号,并将其转化为电信号输入到设备中进行处理。
电极可以直接贴在人体表面,通过接触皮肤采集生物电信号。
采集到的信号会被输入到计算机或其他设备中进行进一步处理。
对于采集到的生物电信号,接下来需要进行一系列的信号处理步骤。
首先是信号去噪,因为生物电信号往往受到各种干扰,例如肌肉运动、电源噪声等。
通过滤波、降噪算法等方法,可以有效地去除这些噪声,提取出纯净的生物电信号。
然后是信号放大和增强,因为生物电信号通常具有较小的幅值,需要通过放大电路来增强信号的强度,以便于后续的处理和分析。
接下来,对于经过处理步骤的生物电信号,可以进行特征提取。
特征提取是将信号中的有用信息提取出来,以便于后续的分类和检测。
常见的特征包括频率、幅值、时域特征、频域特征等。
通过对这些特征的提取和分析,可以得到关于人体健康状况的相关信息。
最后,通过应用机器学习等方法,可以构建异常检测模型。
这些模型可以基于已有的数据进行训练,从而能够自动识别并检测出信号中的异常情况。
通过与正常样本对比,可以及时发现并报告身体存在的异常情况,从而让人们能够及时采取相应的治疗和护理措施。
人体生物电信号处理及异常检测方法在医疗和健康领域具有广泛的应用前景。
信号对人体的影响分析---从本论坛看到的转过来近期,看到很多C友问信号对人的辐射到底大不大,在论坛看到这篇文章就转过来了,大家看看,我觉得有道理,如果涉及侵犯版权的话,版主可以删了……下面是正文:做为一个通信行业的人员,经常有朋友来问我有关手机辐射的问题和手机基站。
辐射有多大;到了21世纪,我们已经生活在一个信息时代,无线电的信号无处不有,身边有太多的东西在发出无线电波,微波炉、移动基站,手机、电视信号、电视广播信号,收音机信号发射台、微波发射塔,对讲机、对讲机中继站、无绳电话、无线AP、无线网卡等等。
这些东西都有无线的辐射信号,也都在空间里无时不刻的发射着电磁波信号。
也就是我们说的信号辐射。
这么说了,现在在这个世界上估计要找到一个信号辐射没有的地方,估计是很困难了。
那些无线电信号辐射对我们才是有影响的呢?当然现在我们需要的是了解手机这样一个系统对我们的影响情况,首先我们需要了解几个基本的知识,一个是无线电信号的辐射功率,单位是:W一个是信号的辐射强度功率(称电平),单位是:dBm这里有几个对换的功率,如果是专业的人士可以自己对公式计算一下,不是的话,看看下面就可以知道了,需要深入了解就自己看看物理书好了。
信号每增加3dBm ,信号发射功率就增加一倍,信号减少3dBm,信号的发射功率就减少一倍。
是一个对数关系。
也就是以下功率与电平对照表这样一个表:发射功率 100W 对应的信号强度功率是 50dBm发射功率 50W 对应的信号强度功率是 47dBm发射功率 25W 对应的信号强度功率是 44dBm发射功率 20W 对应的信号强度功率是 43dBm发射功率 10W 对应的信号强度功率是 40dBm发射功率 5W 对应的信号强度功率是 37dBm发射功率 2W 对应的信号强度功率是 33dBm发射功率 1W 对应的信号强度功率是 30dBm发射功率 100mW 对应的信号强度功率是 20dBm发射功率 10mW 对应的信号强度功率是 10dBm发射功率 1mW 对应的信号强度功率是 0dBm发射功率 100uW 对应的信号强度功率是 -10dBm发射功率 10uW 对应的信号强度功率是 -20dBm发射功率 1uW 对应的信号强度功率是 -30dBm发射功率 0.1uW 对应的信号强度功率是 -40dBm发射功率 0.01uW 对应的信号强度功率是 -50dBm发射功率 0.001uW 对应的信号强度功率是 -60dBm发射功率 0.0001uW 对应的信号强度功率是 -70dBm发射功率 0.00001uW 对应的信号强度功率是 -80dBm发射功率 0.000001uW 对应的信号强度功率是 -90dBm发射功率 0.0000001uW 对应的信号强度功率是 -100dBm大家看完这个表格后,我在介绍一些有关辐射的技术内容,大家就更容易明白了。
手机辐射对人体健康的影响文摘:随着移动通信的发展,手机已经成为人们日常生活必不可少的工具,与此同时,手机辐射影响健康也成为热门话题. 为了能够在纷杂的媒体的关于手机辐射有害健康的报道中,明确手机辐射对人体健康的影响的程度,并以此为契机了解电磁辐射的作用机理,以及可能对人体组织产生的影响,拓展自己的知识面,我们小组通过网络以及图书馆查找到一些文献资料进行学习。
经研究发现,虽然目前这一类的实验很多,但是结果十分类似,即都指出了手机信号量级的电磁辐射在短期内对于绝大多数的疾病并没有直接的联系,而长期的以及可能存在的其他效应还有待于继续的研究。
关键词:手机;辐射;健康一手机辐射的产生及特点1.1 手机辐射的产生手机之所以能够随时打电话,是因为它通过电磁波时刻与基站保持着联系.当人们使用手机时,手机就会向发射基站传输无线电波,而任何一种无线电波都会或多或少被人体吸收,从而改变人体组织细胞,有可能对人体的健康带来影响,这些电波就是手机辐射.广播信号,电视信号,手机信号,红外线等都是电磁波,区别在于频率不同,所表现出的功效也不一样.广播,电视的电磁波信号能被收音机,电视机吸收,人体对它没有直接感觉,被称为非热效应.红外线能让人感觉发热,被称为热效应.而手机辐射的频率在广播,电视信号和红外线之间,它既有部分热效应,也有一部分非热效应.应该指出,手机信号频率在800~1800兆赫之间,手机辐射与X射线,伽马射线等电离辐射完全不同,仅是一种带能量的电磁波,有能量而无质量,不能在人体内产生电离化或辐射能,是非电离性辐射场.手机辐射的大小,在国际科学界有一套比较完备的计量标准,就是所谓的SAR(Specific Absorption Rate的缩写)值.SAR值代表单位时间内单位质量的机体吸收的电磁辐射能量,即比吸收率,也称为电磁辐射测量值,单位为瓦/千克.SAR值越低,辐射被吸收的量越少.1990年,国际电气电子工程师学会(IEEE)制定了手机电磁辐射的衡量技术标准.1998年国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)也制定了类似的技术标准,标准中均采用SAR值来度量手机电磁辐射的大小.只不过目前世界各主要国家和地区在手机辐射控制上有着不同的标准,欧洲规定手机辐射最大值为2.0瓦/千克,美国却把1.6瓦/千克(由于计算依据不同,相当于欧洲的1.0瓦/千克)定为安全标准.而目前欧洲通行的 2.0瓦/千克的标准已得到了世界卫生组织(WHO)的赞成和鼓励,也被国际电信联盟推荐使用.需要指出的是,据近些年研究,国际上一般认为,手机辐射值在2.0瓦/千克以下时,其对人体的损害微乎其微;辐射值在1.0瓦/千克以下时,可以保证其对人体无害.为此,各国都在斟酌制定更为严格的标准.我国制定中的《标准》就可能强制采用1.0瓦/千克的世界最严格标准.1.2 手机辐射的特点当电磁辐射照射人体时,一部分能量被反射,一部分能量被吸收.吸收能量的多少,不仅与吸收机体的形状,大小和组织的含水量有关,还与电磁辐射的强度和频率等有关.含水量高的组织如大脑,皮肤,内脏器官,肌肉吸收电磁辐射能量较多;含水量低的组织如脂肪,骨骼吸收的能量较少;电磁辐射的频率越高,穿透力越小;频率越低,穿透组织越深.二手机辐射的危害从事40多年电磁辐射研究的中国通信学会,中国电子学会电磁专业委员北京劳动保护研究所电磁兼容与防护研究室主任赵玉峰研究员认为,手机辐射对人体健康造成危害已成定论,现在世界各国的分歧在于手机在什么情况下并在多大程度上损害人体健康.他指出:手机的电磁辐射可使人体产生比较严重的神经衰弱症候群,如头痛,头晕乏力等不适,造成植物神经机能紊乱与心血管系统疾病等危害.他还指出:并非所有手机用户都会出现不良反应,不良反应的出现与环境,个人身体特质等许多因素有关,如辐射场强弱与反应强度成正比;作业环境的温度越高湿度越大危害越大;女性和儿童对电磁辐射更敏感;每个人的体质和电磁敏感度也有差异等.因此,有人使用手机好几年也没有不良反应,但并不能说明手机对每个人都是安全的.事实上,在长期使用手机者中,已有人出现头晕头痛,记忆力减退,视力下降,耳部肿胀,面部出现红斑等症状.中国预防医学科学院环境卫生监测所对移动电话使用者健康状况调查表明:使用移动电话年限与使用者神经衰弱症候群某些症状发生率有显著相关性.调查还表明,移动电话使用者每日使用手机时间与神经最快和最慢反应时间有关,手机使用时间越长神经反应越慢.手机功率越大,使用越频繁,对人体组织细胞损伤就越大.我国有关部门的一项调查显示,手机辐射约有1/2被人体吸收,约1/4被大脑组织吸收.尽管目前对手机辐射的了解还很不全面,但越来越多的科学研究却表明,手机辐射所带来的危害比预想的更为严重.综合大量国内外的研究结果,一般认为手机辐射的危害主要表现为:第一,长期频繁使用手机,会干扰人体的生理系统,出现严重的神经衰弱症候群:易兴奋,易疲劳,引起头痛,头晕,失眠,注意力不集中,记忆力减退等.还可出现语言障碍,视力下降,平衡能力变差,并伴脱发,耳部红斑,眼皮酸痛等症状.第二,手机辐射可损伤脑组织细胞,诱发肿瘤.欧洲某防癌杂志发表的对1617名脑癌患者的研究报告指出,长期使用手机的人患脑癌的几率比不用手机的人高80%.瑞典对233名脑瘤愚者的调查发现,大脑侧部的脑瘤多发生在频繁使用手机的患者之中.该研究小组人员还发现类似于手机辐射的微波脉冲可引起老鼠脑部防卫机能丧失.鼠脑组织和人的脑组织类似,如果人脑的这些部位受损,可能出现早老性痴呆症.澳大利亚科学家法兰博士不久前在国际科学期刊《变异》上发表了一篇手机致癌研究论文,确认"手机辐射产生'热休克'蛋白质破坏细胞防御系统引发癌症".第三,引发眼部癌症,耳瘤,对睾丸生殖细胞造成损伤.2004年欧洲多国科学家证实,手机辐射会破坏实验室中人体细胞的遗传物质——脱氧核糖核酸DNA.第四,研究认为发育成长中的儿童受害更大.据英国《星期日泰晤士报》报道,手机辐射会渗入一个5岁孩子大脑50%的区域,10岁孩子大脑30%的区域,对成年人只能渗入其耳廓周围的一块区域.由于孩子的颅骨薄,细胞组织稚嫩,辐射量大会影响智力和成年后的生育能力.第五,手机电磁辐射会对心脏和内分泌系统产生一定影响.即使在辐射较小的待机状态下,手机周围的电磁波辐射也会对人体造成伤害.心脏功能不全,心律不齐的人尤其要注意不要将手机挂在胸前.手机电磁辐射还会严重干扰心脏病患者身上的心脏起博器等医疗仪器的功能,重者可危及生命.佳木期大学物理学谢教授认为,目前关于手机辐射危害的争议,其实仅仅是量的讨论,而不是有没有的问题.谢教授称,有此些媒体为了追求与众不同曾片面报道"打手机对健康无损",这是不负责任的.他解释说,手机对人体的危害可用"能量守恒定律"来理解.手机主要通过天线辐射微波,其本质是能量的传播,这些微波具有很强的穿透力,当它进入人体器官后,根据能量守恒定律它不会消灭, 会把这些能量传递给人体器官,转换为其他形式的能量,产生致热效应和非致热效应.而且由于手机使用时紧贴头部,发生的微波非常集中,反复长时间使用必将引起局部病变.据一些研究分析,手机辐射非热效应的能量危害可能更为严重,因为手机辐射的危害会不断积累,作为致癌因素具有较长的潜伏期.这些可能是电磁生物效应的"远后效应","后代效应"的根源.我们不希望人类在10年,15年之后因为手机辐射而改变了大脑组织或导致更多的病案产生.我们应该做的就是谨慎地使用手机,认真做好防护.三手机辐射的预防别放枕头边据中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会的赵玉峰教授介绍,手机辐射对人的头部危害较大,它会对人的中枢神经系统造成机能性障碍,引起头痛、头昏、失眠、多梦和脱发等症状,有的人面部还会有刺激感。
运动状态下人体脑电信号的分析与处理引言随着时代的进步和科技的发展,医学技术也得到了长足的进步。
其中,脑电信号分析技术对医学界的工作产生了重要的影响。
人体在不同的运动状态下,脑电信号的变化也是随之不同的。
分析和处理这些信号,有助于科学家更好地了解人体运动状态下脑神经活动的规律。
本文将重点讨论脑电信号在运动状态下的分析与处理。
一、背景知识1. 脑电信号脑电信号是指人体大脑神经细胞间的电生理活动所产生的电信号。
这些信号能够被记录和分析,以研究不同脑区之间的相互作用、神经传导和神经调节等问题。
脑电图(EEG)就是通过测量头皮和神经电信号之间的电位差来测量脑电信号的技术。
2. 运动状态下的脑电信号变化在不同的运动状态下,人体的脑电信号会有不同的变化。
例如,手臂运动会导致脑电信号的强度和功率增加,而休息状态下则会呈现出较低的强度和功率。
运动对脑电信号的影响会随着不同的身体部位、运动强度和运动状态的改变而有所不同。
二、运动状态下脑电信号的分析1. 实验条件的设置在进行运动状态下的脑电信号分析时,实验条件的设置是非常关键的。
首先需要确定研究的运动部位和强度,以及研究的参与者的特征。
其次需要确保实验环境的安静和稳定,以避免外界因素对信号的干扰。
2. 脑电信号的采集和预处理脑电信号采集需要使用专业的仪器和设备。
常用的采集方法包括多通道脑电图(MEG)、功能磁共振成像(fMRI)等。
采集完成后,需要对数据进行预处理,以去除信号中的噪声和干扰,并进行滤波、时频分析等处理。
3. 运动状态下脑电信号的特征分析通过定量化的方法,可以对脑电信号进行特征分析,如功率谱分析、相干性分析、相位同步分析等。
这些分析可以帮助研究人员了解不同的运动状态下,不同的脑区之间的信号交流和调控情况。
三、运动状态下脑电信号的处理1. 特征提取特征提取是指从原始的脑电信号中提取具有代表性的特征变量。
这些特征变量可以以图表等形式直观地显示出脑电信号在不同状态下的变化规律。
中国移动信号塔有危害不?离我家大概100米的地方造了一个中国移动的信号塔,我想知道它会对我家人造成危害?辐射是不是会很严重?一般基站建造的时候都会给周围的人有经济补偿,可能是给了你们小区的人,我们这也是,但是没办法。
基站是不允许在学校,医院建造的,尤其对青少年的大脑有影响,一般要求建造在高处,但是现在管的不严,居民楼上都是。
如果你有证据说对身体有害,肯定是可以起诉的。
如果是移动的基站就是找移动,如果是联通的基站找联通!长时间会有点影响的,这个肯定是有辐射的!你一个人肯定搞不定的,要联合整撞居民楼的居民联名差不多!移动信号塔对人有多大的危害移动信号塔离我的居住地不到100米,请问这个对人有多大的危害,辐射污染是多少?长期以来会对小孩赵成什麼样的影响,影响大不大?中国联通、中国移动、中国电信等信号发射铁塔。
信号发射铁塔高度一般在45米以上,而一般住宅楼高度为7层,约21米左右,铁塔天线高度远高于现有住宅,不会对人的身体造成伤害。
欧美各国进行了大量调查与统计分析,每次调查的规模大小不等,一次被调查者的数量有数千人,数万人、数十万人甚至数百万人。
调查地点有在野外的,例如,在输电线附近、变电站附近、地铁站、电气火车内;或在工厂厂房、实验室、办公室以及居民家庭。
调查跨越的时间有长达十多年甚至数十年的。
大量调查结果令人确信,人体发生多种肿瘤病变的概率与所受到的低频磁场辐射密切相关。
欧美许多国家的专家和一些政府机构确信,低频磁场会显著增大下列疾病的发生率:白血球增生与白血病(特别是对儿童危害更大),癌症,新生儿形体缺陷,乳腺癌,脑瘤,恶性淋巴瘤,神经系统肿瘤,星形细胞的发展,慢性骨髓细胞样的白血病,染色体畸变等。
有些报告还指出,在电磁场作用下某种激素的分泌减少,还可能是引起乳腺肿瘤发展的原因。
某些调查报告还指出,经常接触电磁辐射的人,若再受到高温作用,则他们体内发生乳腺癌变的危险就更大。
外国人说:头痛,失眠、晕眩,记忆减退和癌症,这些只是住在波尔多手机发射塔附近的居民的一些健康投诉。
人体生理信号分析人类身体是一个复杂的系统,其中某些信号可以通过各种方式进行分析。
这些信号可以为医生、研究人员和公众提供关于身体状态和健康的重要信息。
以下是一些常见的人体生理信号及其分析。
血压信号血压是人体内血液推动动脉壁的力量。
血压信号可以用来检测高血压或低血压,从而提示某些身体疾病如心脏病或糖尿病。
通过在手腕或上臂戴上血压计,可以测量血压。
由于血压的变化会受到情绪、饮食、药物等因素影响,因此建议每天在同一时间、同一位置进行测量,并将结果记录下来,以便跟踪变化。
呼吸信号呼吸信号是指呼吸过程中胸部和腹部的运动。
呼吸信号可以用来检测肺部和呼吸系统的功能,同时还可以检测肺炎、哮喘等呼吸机能障碍和相关疾病。
一些呼吸监测设备可以测量呼吸速率和深度,同时也可以检测氧饱和度,这对于癌症患者、呼吸系统疾病患者、心脏病患者等都非常重要。
体温信号体温信号是指人体温度的变化。
通常情况下,人体温度在36.5-37.5度之间,但是当患有感冒、流感或其他感染时,体温会上升,这时候就需要测量温度。
现代技术使得测量温度变得更加容易。
例如,现在有一种无人值守的体温计可以使用红外线来测量人体温度,这种体温计可以从远处测量体温,减少人员接触,有利于控制传染病的传播。
心率信号心率信号是指心脏跳动的频率和节奏。
心率的主要变化因素是运动、情绪和药物。
心率的测量可以通过在手腕、颈部或胸部放置心率监测器来进行,但是这种方法通常只能在短时间内进行。
而一些新的研究设备可以在身体的不同位置测量心率。
在过去的几年里,许多健康应用程序也利用智能手机上的摄像头来测量心率变化。
皮肤电反应信号皮肤电反应是皮肤电活性的一种形式。
皮肤电反应通常会增加或减少,而这样的改变通常与情绪、紧张和兴奋等心理因素有关。
皮肤电反应的测量可以通过将两个电极贴在手指或手掌上实现,这种方法非常简单,轻松可行。
血糖信号血糖是血液中葡萄糖的浓度。
血糖信号对于糖尿病患者进行治疗和管理非常重要。
人体生物电信号的采集与分析技术研究一、引言人体生物电信号是指人体在生理活动中产生的电信号,如心电图、脑电图、肌电图等。
这些生物电信号蕴含着丰富的生理信息,对于研究人体生理状态、诊断疾病以及设计医疗设备具有重要的意义。
本文将重点介绍人体生物电信号的采集与分析技术研究。
二、人体生物电信号的采集技术1. 心电图信号的采集心电图是记录心脏电活动的重要指标之一。
传统的心电图采集方法是将多个导联贴于人体特定位置,通过电极与测量设备相连,实时记录心脏的电活动。
随着技术的进步,现代心电图设备已经实现了无线化和无创性采集,大大提高了心电图的便捷性和舒适度。
2. 脑电图信号的采集脑电图记录了人脑电活动的变化,是研究神经系统功能及认知过程的重要工具。
通常采用电极贴于头皮,并连接到脑电图仪器上进行记录。
近年来,研究人员还开发出了便携式和无线化的脑电图设备,使得脑电信号的采集更为便捷和灵活。
3. 肌电图信号的采集肌电图记录了肌肉电活动的变化,可用于分析肌肉疲劳程度、运动控制以及神经肌肉病变等。
常用的肌电图采集方法是将电极粘贴于肌肉表面,通过连接电缆将信号传输到采集设备中。
近年来,无线肌电图设备的推出,使得人体运动状态的监测更为灵活和舒适。
三、人体生物电信号的分析技术1. 信号预处理由于人体生物电信号受到生理和环境干扰,采集到的信号常常带有噪声。
因此,信号预处理是信号分析的首要步骤。
常用的预处理方法包括滤波、降噪和增强等,以提高信号的可靠性和准确性。
2. 特征提取特征提取是从原始信号中提取出有代表性的特征参数,以便进一步进行信号分类和分析。
对于心电图信号,常用的特征包括R 峰和P波的振幅、频率和时间间隔等。
对于脑电图信号,特征提取主要关注不同频带的能量分布和相干性等特征。
3. 信号分类与识别信号分类与识别是根据特征参数将信号划分为不同的类别或识别出特定的模式。
对于心电图信号而言,常见的分类问题包括心律失常的检测和心脏病变的诊断等。
信号对人体的影响分析
做为一个通信行业的人员,经常有朋友来问我有关手机辐射的问题和手机基站。
辐射有多大;到了21世纪,我们已经生活在一个信息时代,无线电的信号无处不有,身边有太多的东西在发出无线电波,微波炉、移动基站,手机、电视信号、电视广播信号,收音机信号发射台、微波发射塔,对讲机、对讲机中继站、无绳电话、无线AP、无线网卡等等。
这些东西都有无线的辐射信号,也都在空间里无时不刻的发射着电磁波信号。
也就是我们说的信号辐射。
这么说了,现在在这个世界上估计要找到一个信号辐射没有的地方,估计是很困难了。
那些无线电信号辐射对我们才是有影响的呢?
当然现在我们需要的是了解手机这样一个系统对我们的影响情况,首先我们需要了解几个基本的知识,
一个是无线电信号的辐射功率,单位是:W
一个是信号的辐射强度功率(称电平),单位是:dBm
这里有几个对换的功率,如果是专业的人士可以自己对公式计算一下,不是的话,看看下面就可以知道了,需要深入了解就自己看看物理书好了。
信号每增加3dBm ,信号发射功率就增加一倍,信号减少3dBm,信号的发射功率就减少一倍。
是一个对数关系。
也就是以下功率与电平对照表这样一个表:
发射功率100W 对应的信号强度功率是50dBm
发射功率50W 对应的信号强度功率是47dBm
发射功率25W 对应的信号强度功率是44dBm
发射功率20W 对应的信号强度功率是43dBm
发射功率10W 对应的信号强度功率是40dBm
发射功率5W 对应的信号强度功率是37dBm
发射功率2W 对应的信号强度功率是33dBm
发射功率1W 对应的信号强度功率是30dBm
发射功率100mW 对应的信号强度功率是20dBm
发射功率10mW 对应的信号强度功率是10dBm
发射功率1mW 对应的信号强度功率是0dBm
发射功率100uW 对应的信号强度功率是-10dBm
发射功率10uW 对应的信号强度功率是-20dBm
发射功率1uW 对应的信号强度功率是-30dBm
发射功率0.1uW 对应的信号强度功率是-40dBm
发射功率0.01uW 对应的信号强度功率是-50dBm
发射功率0.001uW 对应的信号强度功率是-60dBm
发射功率0.0001uW 对应的信号强度功率是-70dBm
发射功率0.00001uW 对应的信号强度功率是-80dBm
发射功率0.000001uW 对应的信号强度功率是-90dBm
发射功率0.0000001uW 对应的信号强度功率是-100dBm
大家看完这个表格后,我在介绍一些有关辐射的技术内容,大家就更容易明白了。
现在我在告诉大家一个手机信号的信号分布情况,这个分布情况很多朋友如果有兴趣打开手机的工程模式就可以知道自己手机接受信号强度的情况了,有三星手机诺基亚等等,在设置里的状态里,一打开就可以看见信号的接收功率情况,对应的记录如下:
手机信号没有的时候手机的接收强度是-99dBm到-106dBm
手机信号一格的时候手机的接收强度是-95dBm到-99dBm
手机信号两格的时候手机的接收强度是-90dBm到-95dBm
手机信号三格的时候手机的接收强度是-85dBm到-90dBm
手机信号四格的时候手机的接收强度是-83dBm到-85dBm
手机信号满格的时候手机的接收强度是-38dBm到-83dBm
在空间信号测试的时候,移动基站楼下测试,手机接受信号最强的也才到-38dBm到
-46dBm左右,要比这个强的信号就很难找到了,估计爬到铁塔上估计可以找到更强的信号,从电磁波的理论也是成立的,电磁波的从天线辐射出来以后,是成对数衰减的,也就是在距离天线5米的距离内,信号强度是一个直线下降的过程,但是在超过100米(空阔无阻断)后,信号的强度和1000米(空阔无阻断)处的信号强度变化是很小的。
对应以上信号的功率表,我们可以知道,这个信号到达我们的身上的时候,信号辐射的当量是很小的。
或者说按国际标准来讲也是非常安全的。
那就是说手机辐射就很小了吗?对我们就没有影响了吗?事实上不是的,我们只分析了我们经常可以看的见的铁塔什么的,看到的那些大天线,认为会对我们有很大危害的基站,但是其实这些基站对我们人体的辐射影响是很小的,其实看的见的并不是最危险的,最危险的是在我们身边的手机。
为什么呢,在来做下面的分析:
在上面功率与电平对照表了解我们知道,电磁波的辐射能力是成对数关系的,距离我们越近,危害就越大,只要拉开一段距离,电磁波对人体的影响就会变的很小。
但是我们要知道,移动通信是一个双向的系统,我们刚才分析了,信号到手机的通路,但是没有分析手机到基站的通路。
为了保持双向的信号沟通需要,同时为了减低人体的辐射,手机设计了这样一个功能,在信号强的时候,手机就认为它距离的基站的位置近,这时,手机就会降低发射功率,在信号弱的时候,手机就认为它距离基站的信号远,为了保证良好的通话,它就会发射出最大的发射功率。
是个接收的信号强度成正比关系的,也就是接收的信号越弱,手机的发射功率越强。
同时我们也可以在生活中发现,在手机信号弱的地方,手机的电池使用时间会大幅度减少,我们知道能量是守恒的,那电池的能量那里去了呢?这样一分析就明白了,手机的电是变辐射信号,大功率发射出去了。
我从专业测试手机的软件上采样到一些数据看到,,大家也可以参考一下,GSM手机在最大发射功率模式下的发射功率是33dBm 也就是2W 可怕吧!手机在最小发射功率模式下的发射功率是5dBm 也就是3mW 从手机拔打电话开始,手机一直处于最大发射功率状态,接通后手机的发射功率会急速下降,根据接收信号的强度变化,大家在使用手机时接通之前不要放到耳朵边上去,等接通后再听电话。
注CDMA手机的最大发射功率只有
15dBm,因此CDMA手机称为绿色手机。
讲到这里,大家对手机的辐射,应该有一个新的理解了吧,但是大家也许要问我一个问题,那么无线电的辐射多少才是安全的呀,我查了一个国际的标准,国际标准的信号要求是小于16mW/平方厘米,我简单算一下,也就是辐射不要大于12dBm左右吧。
通过上面的分析,我也大家几个技术上的建议,好避免手机辐射对各位的影响。
1、不要太相信眼睛看到的大发射设备,就认为那个对人体的辐射是很大的。
应该用理论知识来分析一下才对。
2、使用手机的时候,请多在信号强的地方使用,不要在信号弱的地方使用!
3、使用手机的时候,建议使用耳机,这样可以让发射的天线远离我们的大脑!
4、家里如果信号不好,建议运营商来安装一个手机系统信号放大器。
5、如果经常在汽车内部打电话,建议安装一个车载的信号放大器。
6、适当控制自己的通话时间,不要一次太长时间的用手机聊天或者时间长了换个耳朵听电
话。
7、在手机接通的瞬间,手机不要马上放在自己的脑袋边上,因为接通瞬间,手机是工作在最大发射模式的。
8、呵呵,还有一个办法,尽可能用固定电话通话或其它的联络方式,少用手机。
当然眼睛搞坏了就事情大了。