伍茂仁
張正陽

本論文利用穿透式之光體積描記法(Photoplethysmography, PPG)量測人體脈搏波形(cardiac pulse waveforms)，提出一套生理訊號演算法，分析呼吸系統(respiratory system)與心肺系統(cardiopulmonary system)之生理節律(physiological rhythms)及同步生理交互作用。 以小波轉換(Continuous Wavelet Transformation, CWT)為基礎，以其能分析即時(real time)頻譜分布(spectrum)的特性，即時監控心率(Heart Rate, HR)與心率變異度(Heart Rate Variability, HRV)，證明心率高(~2Hz)與心率低(~1Hz)時分別對應到吸氣(inspiration)與吐氣(expiration)時間。利用主峰心率(peak frequency of HR)描繪心率變異波形與提取呼吸頻率(~0.1Hz)；並由其權重(weighting)極大值訊號推論出呼吸波形。 以反小波轉換(Inverse Continuous Wavelet Transformation, ICWT)能夠重建無時間延遲訊號的特性，將心跳訊號(heart beat signal)分成吸氣與吐氣時之心跳訊號，並繪出其演化圖。再由重建之呼吸波形判斷呼吸深度(depth of respiration)。最後根據心跳倍頻之反小波轉換圖，解釋呼吸頻率(~0.1Hz)造成心率以0.1Hz的拍頻疊加出心跳波形。