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一种新的人体运动强度检测方法的研究( 成谢锋 姜炜 （南京邮电大学电子科学与工程学院, 江苏南京 210003） 摘 要：据统计，在运动场所因心脏疾病突发导致人员伤亡的事件数量正逐年增加。为了正确评估个人健康防患于未然new method of exercise intensity detection CHENG XIE-feng JIANG-wei (College of Electronic Science and Engineering, University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China) Abstract: According to statistics, at a sports field due to heart disease outbreaks are increasing year by year the number of events that lead to casualties. In order to evaluate the human body in motion during exercise intensity, which makes the exercise intensity and individual health control in a reasonable range, based on wavelet packet human heart sound and ECG processing techniques using of wavelet packet multi resolution analysis features combined with wavelet packet decomposition which aimed at normalization energy band energy as detect human motion before and after heart sound and ECG physiological parameters. The experiment demonstrates that the method has the advantages of simple operation, high resolution, detection standard adjustable, can be very good to assess human motion intensity, can be avoided due to overload movement and lead to heart disease the occurrence of unexpected events, nip in the bud.. Keywords: Heart sounds, ECG, Exercise intensity, Wavelet packet decomposition, Energy supplier 1 引言 我国近年来在学校运动场所因运动强度过量而猝死的学生伤亡事件屡见不鲜。据统计，在参与运动的人群中，每年的运动猝死率达到二十五万分之一[1]。可见，及时对在校学生事故发生 图1 心音信号示意图 心脏周围的组织和体液都能导电，心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，其间伴随着生物电的变化，这些生物电的变化称为心电。心电信号是心脏电生理活动在人体表的表现，提供心脏功能等生理状况的有重要价值的临床医学信息，是临床心脏病智能诊断的基础。心电信号是一种非线性、非平稳的微弱信号，频率范围为0.05-100HZ，90%的心电信号频谱能量又都集中在35HZ以内。正常的心电信号包括P波、QRS波群、T波、U波J结合点等[7]，了解心电信号各个成分波的频率分布，便可以对心电信号进行定性甚至定量地分析。 图2 心电信号示意图 3 小波包分解介绍和频带能量商算法的研究 3.1小波包分解原理和优势 小波变换将原始信号分解为高频和低频两个部分，然后对低频部分再作分解，而高频部分则不能再进一步细化。因此，小波变换虽然具有频率越高相应的时间分辨率越高的特点，但其在频域上的分辨率相应降低，这是小波变换的缺点[8]。而小波包分解的实质恰恰是对小波分析后没有分解的高频细节信号作进一步的分解。相比较原来的小波分解在高频部分分辨率差的缺点，小波包分解达到了提高时频分辨率的目的[9]。从图3和图4的比较当中可以看到，由于小波包是正交分解，每个频带分解后两两不相交叠，输出频带带宽减半，因此采样率虽减半但信息保存完好[10]。 图3 信号的