01
心率监测概述
智能穿戴市场现状 · PPG vs ECG · 光电容积描记法 · LED/PD布局 · 硬件架构
基础系统
02
PPG信号特性
波形特征 · AC/DC分量 · 30-220 BPM · 0.5-5 Hz · 运动伪影来源
信号生理
03
模拟前端(AFE)设计
跨阻放大器 · 环境光消除 · PGA · 低通滤波器 · ADC采样率
模拟AFE
04
数字信号处理链
去基线漂移 · 低通滤波 · 自适应滤波 · 峰值检测算法
DSP滤波
05
心率计算逻辑
滑动窗口 · IBI · 瞬时心率 · 平均平滑 · Hampel异常剔除
算法统计
06
低功耗设计策略
DVFS · 时钟门控 · 数据驱动中断 · AFE duty cycling · SRAM缓存
低功耗架构
07
RTL设计与仿真
Verilog模块划分 · 状态机 · testbench · 波形验证
RTL仿真
08
FPGA原型验证
Artix-7选型 · 资源评估 · 实时数据注入 · 逻辑分析 · SPI/I2C
FPGA验证
09
ASIC实现与后端
逻辑综合 · 门级仿真 · DFT · 布局布线 · STA · PrimeTime PX
ASIC后端
10
系统集成与测试
封装QFN/BGA · 评估板 · 固件 · 光路设计 · 临床验证
系统测试
11
PPG信号噪声源分析
环境光噪声 · 运动伪影 · 皮肤色素 · 接触压力 · 温度漂移
噪声鲁棒
12
自适应滤波算法详解
LMS · 收敛因子μ · NLMS · RLS对比 · 硬件资源评估
自适应算法
13
峰值检测算法优化
自适应阈值 · refractory period · 误检/漏检 · 多通道融合
检测优化
14
心率变异性(HRV)分析
SDNN · RMSSD · LF/HF · 硬件加速器 · 实时性
HRV健康
15
血氧饱和度(SpO2)扩展
双波长660/940nm · AC/DC比值 · 查表法 · 校准曲线
SpO2扩展
16
多传感器融合
加速度计 · 陀螺仪 · 时间同步 · 传感器管理单元
融合运动
17
无线传输与协议
BLE 5.0心率profile · 数据包格式 · 低功耗广播 · 连接间隔
无线BLE
18
安全性与隐私
AES-128 · 身份认证 · 本地处理 · GDPR合规
安全隐私
19
测试与认证
FDA/CE · IEC 60601 · ESD · EMC · 跌落/防水
认证可靠性
20
算法精度评估
Bland-Altman · RMSE · MAE · CCC · 临床标准
评估统计
21
光路设计优化
LED波长 · 光学窗口 · 皮肤接触阻抗 · 串扰抑制
光学封装
22
运动场景算法调优
跑步模式 · 睡眠模式 · 游泳模式 · 光路补偿
场景调优
23
芯片版图设计
模拟/数字分区 · 电源网络 · I/O布局 · ESD · 热分布
版图物理
24
量产测试方案
ATE向量 · 良率提升 · trimming · 老化测试 · 分bin
量产测试
25
下一代技术趋势
多波长阵列 · TinyML · 边缘计算 · 柔性可穿戴 · 无创血糖
前沿趋势
26
项目实战：需求与架构
需求规格 · 系统架构 · 模块划分 · 进度风险
实战管理
27
项目实战：RTL与验证
编码规范 · 代码审查 · 覆盖率 · 形式化验证
RTL验证
28
项目实战：FPGA调试
ChipScope · SignalTap · 硬件加速器调优
FPGA调试
29
项目实战：芯片回测
bring-up · 功耗实测 · 算法微调 · 回归测试
测试芯片
30
项目实战：总结与产品化
总结报告 · 专利申请 · 论文发表 · 产品路径
总结产品