血壓儀作為現(xiàn)代醫(yī)療監(jiān)測的重要工具，其核心在于通過高精度的信號處理技術(shù)獲取準(zhǔn)確的血壓數(shù)據(jù)。信號預(yù)處理技術(shù)是血壓儀方案中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響測量的可靠性和穩(wěn)定性。本文將圍繞血壓儀信號預(yù)處理的技術(shù)原理、實(shí)現(xiàn)方法及優(yōu)化方向展開分析，探討如何血壓測量的準(zhǔn)確度。

一、血壓信號的特點(diǎn)與預(yù)處理需求

血壓信號通常通過示波法或光電容積脈搏波（PPG）獲取，其波形包含收縮壓、舒張壓和心率等信息。然而，原始信號易受以下干擾：

1、運(yùn)動偽影：用戶肢體移動導(dǎo)致基線漂移或波形畸變。

2、環(huán)境噪聲：電磁干擾或環(huán)境光（對PPG信號）的影響。

3、生理噪聲：呼吸、肌肉顫動等引入的高頻噪聲。

預(yù)處理的目標(biāo)是濾除噪聲、增強(qiáng)有效信號，并為后續(xù)的特征提取和算法分析提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

二、信號預(yù)處理的核心技術(shù)

1、濾波去噪技術(shù)

①硬件濾波：通過模擬電路（如RC低通濾波器）初步抑制高頻噪聲，但受限于電路設(shè)計(jì)，可能引入相位失真。

②數(shù)字濾波：采用軟件算法動態(tài)處理信號。

③滑動平均濾波：簡單高效，適用于實(shí)時(shí)處理，但對突發(fā)噪聲敏感。

④小波變換：通過多尺度分解分離噪聲與有效信號，尤其適合非平穩(wěn)信號（如運(yùn)動偽影）。

⑤自適應(yīng)濾波：基于參考信號動態(tài)調(diào)整參數(shù)，可有效抑制運(yùn)動干擾。

2、基線漂移校正

血壓儀方案的低頻漂移（如呼吸引起的緩慢波動）可通過以下方法處理：

①多項(xiàng)式擬合：用低階多項(xiàng)式擬合基線并扣除，但需注意過擬合問題。

②經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解：將信號分解為固有模態(tài)函數(shù)（IMF），分離漂移成分。

3、信號增強(qiáng)與特征提取

①鎖相放大技術(shù)：通過調(diào)制解調(diào)提取微弱脈搏波信號，提升信噪比。

②峰值檢測算法：結(jié)合一階導(dǎo)數(shù)與閾值法定位脈搏波峰值，為血壓計(jì)算提供關(guān)鍵特征點(diǎn)。

血壓儀方案的信號預(yù)處理技術(shù)是精度與實(shí)時(shí)性平衡的藝術(shù)，需綜合運(yùn)用數(shù)字信號處理、傳感器技術(shù)和算法優(yōu)化。隨著醫(yī)療電子設(shè)備的智能化發(fā)展，預(yù)處理方法將進(jìn)一步推動家庭健康監(jiān)測的精準(zhǔn)化和便捷化。