[发明专利]一种生理数据超低功耗采集系统

权利要求书

1.一种生理数据超低功耗采集系统，其特征在于，包括：

电源管理模块(10)，所述电源管理模块(10)，具有时序供电功能，用于对供电进行管理，并按照时序管理对其他模块供电；

定时器(20)，与所述电源管理模块(10)通过线路连接，用于产生定时信号；

传感采集模组(30)，与所述电源管理模块(10)通过线路连接，用于采集生物体的生理数据；

滤阻模块(40)，与所述电源管理模块(10)通过线路连接，与所述传感采集模组(30)相连接，用于接收传感采集模组(30)发送来的采集数据；

处理器(50)，与所述电源管理模块(10)通过线路连接，分别与所述定时器(20)及所述滤阻模块(40)通信连接，一方面用于处理滤阻模块(40)发送来的采集数据；另一方面控制所述生理数据超低功耗采集系统进入休眠、低功耗或正常工作模式；

存储模块(60)，与所述电源管理模块(10)通过线路连接，与所述处理器(50)通信连接，用于接收以及存储所述处理器(50)发送来的采集数据；

通信模块(70)，与所述电源管理模块(10)通过线路连接，与所述处理器(50)通信连接，用于接收处理器(50)发送的唤醒指令和数据，并将数据发送给第三方；

所述电源管理模块(10)对供电进行管理的具体管理过程如下：

A.电源管理模块(10)向定时器(20)和处理器(50)常态化供电；时序化向传感采集模组(30)、滤阻模块(40)、存储模块(60)以及通信模块(70)供电，时序化信号由所述定时器(20)提供；

B.通过所述定时器(20)设置传感数据的采样周期T_s，计时T_s时刻到，所述定时器(20)向所述电源管理模块(10)发送时序信号，所述电源管理模块(10)向所述传感采集模组(30)和所述滤阻模块(40)供电；所述定时器(20)还设置有窗口周期T_w，计时T_w时刻到，所述电源管理模块(10)中止向所述传感采集模组(30)和所述滤阻模块(40)供电，在一个供电窗口周期T_w内，若所述传感采集模组(30)和所述滤阻模块(40)还有尚未处理完的数据则会强制放弃；

C.当所述处理器(50)需要向所述存储模块(60)发送存储数据时，所述处理器(50)先向所述定时器(20)发送启动存储指令，所述定时器(20)向所述电源管理模块(10)发送存储时序指令，所述电源管理模块(10)向所述存储模块(60)供电，所述处理器(50)接收到所述存储模块(60)发来的存储完成指令后，再向所述定时器(20)发送存储完成指令，所述定时器(20)向所述电源管理模块(10)发送存储结束时序指令，所述电源管理模块(10)停止向所述存储模块(60)供电；

D.当所述处理器(50)需要向所述通信模块(70)发送数据时，所述处理器(50)先向所述定时器(20)发送启动通信传输指令，所述定时器(20)向所述电源管理模块(10)发送通信传输时序指令，所述电源管理模块(10)向所述通信模块(70)供电，所述处理器(50)接收到所述通信模块(70)发来的通信完成指令后，再向所述定时器(20)发送通信完成指令，所述定时器(20)向所述电源管理模块(10)发送通信结束时序指令，所述电源管理模块(10)停止向所述通信模块(70)供电；

所述滤阻模块(40)上还运行有滤波处理程序，用于对干扰信号滤波和阻断；

所述滤阻模块(40)对采集到的数据进行滤波处理，具体处理步骤如下：

S1.设采集到的生理信号为x(n)，n为离散时间域，通过有限脉冲响应对信号进行差分处理：

Y(n)＝h(n)*x(n)

其中，h(n)是单位冲击响应，即滤波系数，*表示卷积运算；对上式进行z转移变换，得到频率响应方程：

其中，H(e^jw)反应了频率特性，H(z)是系统函数，N是单位冲击响应的长度，e^jw是信号x(n)的转移变换；

S2.根据频率响应方程，构建一个带阻数字滤波器；

采样频率是200Hz，需要在0Hz、50Hz、100Hz相应的频率点设置通带，三点的带通中心频率分别设置在w＝0处、处、w＝π处，并在处设置极点，从而得到频率响应方程为：

频率响应的幅值lim为：

全通滤波器的转移函数和频率响应分别为：H_A＝50z^-98和H_A＝50z^-j98w，得到带阻滤波器：

从而实现对信号的带阻滤波处理。