📘 呼吸机·传感器与滤波实战
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30章 完整目录
01
呼吸机传感器概述
工作原理
压力·流量·氧浓度
选型原则
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02
压力传感器数据采集
压阻/电容式
模拟前端
I2C/SPI (MS5611)
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03
流量传感器数据采集
热膜/压差式
校准方法
ADC采集
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04
氧浓度传感器数据采集
电化学/顺磁式
信号调理
数据读取换算
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05
传感器数据预处理
有效性校验
3σ异常剔除
缺失值插补
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06
数字滤波基础
采样定理
FIR/IIR
滤波器指标
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07
移动平均滤波
滑动窗口
窗口选择
Python实测
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08
中值滤波
原理与特性
窗口影响
脉冲噪声抑制
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09
低通滤波
一阶RC数字实现
截止频率
压力波形滤波
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10
高通滤波
一阶RC高通
基线漂移去除
流量信号校正
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11
带通滤波
串联高低通
呼吸频率0.2-2Hz
Python实现
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12
卡尔曼滤波基础
状态空间
预测/更新
一维Python
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13
卡尔曼滤波在呼吸机中应用
压力噪声抑制
流量动态跟踪
参数调优
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14
IIR滤波器设计
巴特沃斯
切比雪夫
scipy.signal
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15
FIR滤波器设计
窗函数法
等波纹
线性相位延迟补偿
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16
自适应滤波
LMS算法
噪声对消
工频干扰抑制
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17
小波变换去噪
分解与重构
阈值去噪
pywt库
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18
传感器融合基础
多传感器融合
加权平均
贝叶斯融合
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19
传感器融合实战
压力+流量融合
顺应性/阻力
Python实现
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20
实时数据采集系统设计
多线程架构
生产者-消费者
环形缓冲区
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21
数据同步与时间戳
多传感器同步
时钟漂移补偿
时间戳对齐
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22
数据存储与管理
CSV/SQLite
数据压缩
归档策略
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23
数据可视化基础
Matplotlib实时波形
多通道可视化
交互式图表
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24
呼吸波形分析
压力-时间
流量-时间
容量-时间/P-V环
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25
异常检测与报警
报警阈值
窒息/漏气/堵塞
Python检测
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26
性能优化
cProfile分析
NumPy向量化
Numba JIT
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27
硬件在环仿真
真实数据回放
模拟呼吸机
算法验证
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28
系统集成测试
全链路测试
SNR/MSE评估
实时性测试
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29
医疗标准与合规
IEC 60601
数据安全隐私
V&V验证
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30
综合项目实战
采集→滤波→显示
完整系统构建
全流程整合
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