用于多点非接触式心脏监测的同步三模态无线系统

心脏生理监测是评估心血管健康和诊断相关疾病的基础。非接触式雷达传感能够以空间特异性捕捉胸壁振动，从而实现局部生理监测和心脏评估。然而，由于缺乏可靠的研究级硬件平台来严格验证基于雷达的方法，相关进展一直受到限制。此前的系统通常将雷达，即多普勒心动图（DCG），仅与心电图（ECG）或其他粗略参考信号配对，无法提供直接的机械真值，因而限制了对雷达输出的细粒度评估。我们提出了一种三模态无线系统，在统一的采集与控制框架下集成 ECG、心震图（SCG）和 DCG，实现时间对齐的记录与分析。该三模态系统将小型化可穿戴 ECG/SCG 模块与高分辨率毫米波雷达模块相结合，支持空间分辨传感及后续特征提取。据我们所知，这是首个用于全面心脏监测的集成式 ECG--SCG--DCG 硬件系统；它支持多点胸部采集，实现精确的跨模态同步，并保持适合可穿戴运行的规格。在线性运动平台上的实验表明，DCG 与 SCG 导出的位移高度一致，证实了位移测量的准确性。人体受试者研究进一步证明了跨模态一致性和特征点的稳健提取，确立了 ECG 作为电学锚点、SCG 作为 DCG 机械真值的地位。总体而言，该系统提供了一个严格、具有空间分辨能力的验证平台，推动了非接触式心脏传感的发展，并支持下一代基于雷达的监测。

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