用于处理和重构数据的方法和装置

摘要

本发明的某些方面涉及用于量化信号和重构信号，和/或对数据编码或解码以存储或传输。信号的点可以确定为局部极值或该信号的绝对上升大于门限的点。将这些点的级宽和值量化，并且在传输量化之前可以将某些量化丢弃。接收到之后，可以用迭代过程根据量化来重新构造信号。

权利要求

1.一种处理数据的方法，包括：

确定信号中的多个点，其中，所述多个点中的第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值；

比较所述多个点中的第二点的值和相邻点的值，其中所述比较得出在所述第二点处的绝对上升大于第一门限，以及其中所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值；

量化在所述第一点或所述第二点处的至少一个信号值；

确定与至少所述第一点或所述第二点相关联的一个或多个测量，每一个测量包括量化信号值和量化级宽值；以及通过基于所述一个或多个测量丢弃所述多个点中的一个或多个点来生成所述信号的压缩版本。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一点是所述信号的局部最大值。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述信号包括模拟信号。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述信号包括离散信号。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述一个或多个测量包括确定所述多个点的两个或更多个点处的测量，并且还包括根据所述测量中的一个或多个测量的级宽和值与所述测量中的另一个测量的级宽和值的比较，来选择性地丢弃所述测量中的所述一个或多个测量。

6.如权利要求5所述的方法，其中，如果一个测量与最近相邻测量所间隔的距离基本上等于所述最近相邻测量和与所述最近相邻测量相邻的另一个测量之间的距离，并且具有在与所述最近相邻测量的值比较时得出的差值在第二门限范围内的值，则丢弃所述一个测量。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述一个或多个测量包括量化在所述信号中的多个点处的所述信号的级宽值，使得每个测量与最近测量所间隔的距离小于最大间距。

8.如权利要求7所述的方法，其中，两个点之间的级宽值中的至少一个由p个比特表示，并且其中，所述最大间距小于或等于2^p。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述量化信号值由q个比特表示，并且其中所述量化由q比特量化器来执行。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述q比特量化器包括q比特非均匀量化器。

11.如权利要求1所述的方法，还包括确定多个子带的多个点，每个子带的多个点中的至少一个点包括相应子带的局部最大值或局部最小值，或包括具有一个值的点，其中所述一个值在与另一个点的值比较时得出的差值大于所述子带的相应门限；以及确定所述子带的每个子带中至少一个点的测量。

12.如权利要求11所述的方法，其中，至少一个子带的相应门限不同于至少一个其它子带的相应门限。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述子带的两个或更多个子带的相应门限是相等的。

14.如权利要求11所述的方法，还包括量化每个子带的多个点处的级宽和值，使得相应子带的每个测量与相应子带的最近测量所间隔的距离小于所述子带的相应最大间距，其中，至少一个子带的相应最大间距不同于至少一个其它子带的相应最大间距。

15.如权利要求14所述的方法，其中，每个子带的两个点之间的级宽由该子带的相应数量的比特来表示，其中，每个子带的相应最大间距小于或等于2的相应数量次幂，并且其中，至少一个子带的相应数量不同于至少一个其它子带的相应数量。

16.如权利要求11所述的方法，其中，每个子带的测量包括相应子带中的至少一个点处的量化信号值，其中，每个量化的信号值由该相应子带的相应数量的比特来表示，并且其中，至少一个子带的相应数量不同于至少一个其它子带的相应数量。

17.如权利要求1所述的方法，其中，所述量化由均匀量化器来执行。

18.如权利要求1所述的方法，还包括：

传输所述量化级宽值和所述量化信号值。

19.如权利要求1所述的方法，还包括：

存储所述量化级宽值和所述量化信号值。

20.如权利要求1所述的方法，还包括：

利用生物医学传感器生成所述信号。

21.如权利要求1所述的方法，还包括：

利用加速度计生成所述信号。

22.一种用于处理数据的装置，包括：

处理系统，用于：

确定信号中的多个点，其中，所述多个点中的第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值；

比较所述多个点中的第二点的值和相邻点的值，其中所述比较得出所述第二点处的绝对上升大于第一门限，以及其中所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值；

量化在所述第一点或所述第二点处的至少一个信号值；

确定与至少所述第一点或所述第二点相关联的一个或多个测量，每一个测量包括量化信号值和量化级宽值；以及通过基于所述一个或多个测量丢弃所述多个点中的一个或多个点来生成所述信号的压缩版本。

23.如权利要求22所述的装置，其中，所述第一点是所述信号的局部最大值。

24.如权利要求22所述的装置，其中，所述信号包括模拟信号。

25.如权利要求22所述的装置，其中，所述信号包括离散信号。

26.如权利要求22所述的装置，其中，所述处理系统用于：确定所述多个点的两个或更多个点处的测量，以及根据所述测量中的一个或多个测量的级宽和值与所述测量中的另一个测量的级宽和值的比较，来选择性地丢弃所述测量中的所述一个或多个测量。

27.如权利要求26所述的装置，其中，如果一个测量与最近相邻测量所间隔的距离基本上等于所述最近相邻测量和与所述最近相邻测量相邻的另一个测量之间的距离，并且具有在与所述最近相邻测量的值比较时得出的差值在第二门限范围内的值，则丢弃所述一个测量。

28.如权利要求22所述的装置，其中，所述处理系统用于：量化在所述信号中多个点处的所述信号的级宽值，使得每个测量与最近测量所间隔的距离小于最大间距。

29.如权利要求28所述的装置，其中，所述级宽值中的至少一个由p个比特表示，并且其中，所述最大间距小于或等于2^p。

30.如权利要求22所述的装置，其中，所述量化信号值由q个比特表示，并且其中，所述处理系统包括q比特量化器。

31.如权利要求30所述的装置，其中，所述q比特量化器包括q比特非均匀量化器。

32.如权利要求22所述的装置，其中所述处理系统用于：确定多个子带的多个点，每个子带的多个点中的至少一个点包括相应子带的局部最大值或局部最小值，或包括具有一个值的点，其中所述一个值与另一个点的值比较时得出的差值大于所述子带的相应门限；以及确定所述子带中每个子带中的至少一个点的测量。

33.如权利要求32所述的装置，其中，至少一个子带的相应门限不同于至少一个其它子带的相应门限。

34.如权利要求32所述的装置，其中，所述子带中的两个或更多个子带的相应门限是相等的。

35.如权利要求32所述的装置，其中所述处理系统还用于：量化每个子带的多个点处的级宽和值，使得相应子带的每个测量与相应子带的最近测量所间隔的距离小于所述子带的相应最大间距，其中，至少一个子带的相应最大间距不同于至少一个其它子带的相应最大间距。

36.如权利要求35所述的装置，其中，每个子带的两个点之间的级宽由该子带的相应数量的比特来表示，其中，每个子带的相应最大间距小于或等于2的相应数量次幂，并且其中，至少一个子带的相应数量不同于至少一个其它子带的相应数量。

37.如权利要求32所述的装置，其中，针对每个子带的测量包括相应子带中的至少一个点处的量化信号值，其中，每个量化信号值由该相应子带的相应数量的比特来表示，并且其中，至少一个子带的相应数量不同于至少一个其它子带的相应数量。

38.如权利要求22所述的装置，其中，所述处理系统包括均匀量化器。

39.如权利要求22所述的装置，还包括：

发射机，用于传输所述量化级宽值和所述量化信号值。

40.如权利要求22所述的装置，还包括：

存储器，用于存储所述量化级宽值和所述量化信号值。

41.如权利要求22所述的装置，还包括：

生物医学传感器，用于生成所述信号。

42.如权利要求22所述的装置，还包括：

加速度计，用于生成所述信号。

43.一种用于处理数据的装置，包括：

用于确定信号中的多个点的模块，其中，所述多个点中的第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值；

用于比较所述多个点中的第二点的值和相邻点的值的模块，其中所述比较得出所述第二点处的绝对上升大于第一门限，以及其中所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值；

用于量化所述第一点或所述第二点处的至少一个信号值的模块；

用于确定与至少所述第一点或所述第二点相关联的一个或多个测量的模块，每一个测量包括量化信号值和量化级宽值；以及用于通过基于所述一个或多个测量丢弃所述多个点中的一个或多个点来生成所述信号的压缩版本的模块。

44.如权利要求43所述的装置，其中，所述第一点是所述信号的局部最大值。

45.如权利要求43所述的装置，其中，所述信号包括模拟信号。

46.如权利要求43所述的装置，其中，所述信号包括离散信号。

47.如权利要求43所述的装置，其中，所述用于确定一个或多个测量的模块包括：用于确定所述多个点中的两个或更多个点处的测量的模块，并且其中，所述装置还包括用于根据所述测量中的一个或多个测量的级宽和值与所述测量中的另一个测量的级宽和值的比较，来选择性地丢弃所述测量中的所述一个或多个测量的模块。

48.如权利要求47所述的装置，其中，如果一个测量与最近相邻测量所间隔的距离基本上等于所述最近相邻测量和与所述最近相邻测量相邻的另一个测量之间的距离，并且具有在与所述最近相邻测量的值比较时得出的差值在第二门限范围内的值，则丢弃所述一个测量。

49.如权利要求43所述的装置，其中，所述用于确定一个或多个测量的模块包括：用于量化在所述信号中多个点处的所述信号的级宽值，使得每个测量与最近测量所间隔的距离小于最大间距的模块。

50.如权利要求49所述的装置，其中，两个点之间的级宽值中的至少一个由p个比特表示，并且其中，所述最大间距小于或等于2^p。

51.如权利要求43所述的装置，其中，所述量化信号值由q个比特表示，并且其中所述用于量化的模块是q比特量化器。

52.如权利要求51所述的装置，其中，所述q比特量化器包括q比特非均匀量化器。

53.如权利要求43所述的装置，包括：用于确定多个子带的多个点的模块，每个子带的多个点中的至少一个点包括相应子带的局部最大值或局部最小值，或包括具有一个值的点，其中所述一个值在与另一个点的值比较时得出的差值大于所述子带的相应门限；以及用于确定所述子带的每个子带中至少一个点的测量的模块。

54.如权利要求53所述的装置，其中，至少一个子带的相应门限不同于至少一个其它子带的相应门限。

55.如权利要求53所述的装置，其中，所述子带的两个或更多个子带的相应门限是基本相等的。

56.如权利要求53所述的装置，还包括用于量化每个子带的多个点处的级宽和值，使得相应子带的每个测量与所述相应子带的最近测量所间隔的距离小于所述子带的相应最大间距的模块，其中，至少一个子带的相应最大间距不同于至少一个其它子带的相应最大间距。

57.如权利要求56所述的装置，其中，每个子带的两个点之间的级宽由该子带的相应数量的比特来表示，其中，每个子带的相应最大间距小于或等于2的相应数量次幂，并且其中，至少一个子带的相应数量不同于至少一个其它子带的相应数量。

58.如权利要求53所述的装置，其中，每个子带的测量包括相应子带中的至少一个点处的量化信号值，其中，每个量化信号值由该相应子带的相应数量的比特来表示，并且其中，至少一个子带的相应数量不同于至少一个其它子带的相应数量。

59.如权利要求43所述的装置，其中，所述用于量化的模块包括均匀量化器。

60.如权利要求43所述的装置，还包括：

用于传输所述量化级宽值和所述量化信号值的模块。

61.如权利要求43所述的装置，还包括：

用于存储所述量化级宽值和所述量化信号值的模块。

62.如权利要求43所述的装置，还包括：

用于生成所述信号的生物医学传感器。

63.如权利要求43所述的装置，还包括：

用于生成所述信号的加速度计。

64.一种感测设备，包括：

处理系统，用于：

确定信号中的多个点，其中，所述多个点中的第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值；

比较所述多个点中的第二点的值和相邻点的值，其中比较得出所述第二点处的绝对上升大于第一门限，以及其中所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值；

量化所述第一点或所述第二点处的至少一个信号值；

确定与至少所述第一点或所述第二点相关联的一个或多个测量，每一个测量包括量化信号值和量化级宽值；以及通过基于所述一个或多个测量丢弃所述多个点中的一个或多个点来生成所述信号的压缩版本；以及发射机，用于传输所述信号的所述压缩版本。

65.一种耳机，包括：

转换器，用于提供信号；以及

处理系统，用于：

确定所述信号中的多个点，其中，所述多个点中的第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值；

比较所述多个点中的第二点的值和相邻点的值，其中所述比较得出所述第二点处的绝对上升大于第一门限，以及其中所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值；

量化所述第一点或所述第二点处的至少一个信号值；

确定与至少所述第一点或所述第二点相关联的一个或多个测量，每一个测量包括量化信号值和量化级宽值；以及通过基于所述一个或多个测量丢弃所述多个点中的一个或多个点来生成所述信号的压缩版本。

66.一种用于处理数据的方法，包括：

接收指示信号的多个测量；

至少部分地根据所述多个测量来重构所述信号；以及

根据所述测量来修正重构信号的至少一个采样的值，

其中，通过至少丢弃一个或多个测量来生成所述多个测量，所述一个或多个测量中的每一个包括量化信号值和量化级宽值，通过在所述信号的多个点中的第一点或第二点处进行量化来获得所述量化信号值，所述第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值，以及，所述第二点的值和相邻点的值的比较得出所述第二点处的绝对上升大于第一门限。

67.如权利要求66所述的方法，其中，所述修正包括确定重构信号的局部极值。

68.如权利要求67所述的方法，其中，所述修正包括将所确定的局部极值与所述信号的接收到的测量进行比较。

69.如权利要求67所述的方法，包括：如果一个或多个确定的局部极值的值和相应的接收到的测量的值之间的差大于门限，则丢弃所述一个或多个确定的局部极值。

70.如权利要求69所述的方法，还包括：

根据在丢弃了所述一个或多个确定的局部极值之后剩余的确定的局部极值来重构所述信号。

71.如权利要求70所述的方法，包括：根据位于与丢弃的局部极值相对应的第一位置附近的剩余局部极值，在所述第一位置附近对所述信号的值进行插值。

72.如权利要求70所述的方法，包括：根据在与丢弃的局部极值相对应的第一位置附近的重构信号的值，在所述第一位置附近对所述信号的值进行插值。

73.如权利要求66所述的方法，包括：对多个子带执行接收、重构和修正。

74.如权利要求73所述的方法，还包括：

将所述子带的至少一个子带的修正后的重构信号与所述子带的至少一个其它子带的修正后的重构信号进行组合以生成组合信号。

75.如权利要求66所述的方法，其中，所述信号的所述多个点包括所述信号的局部极值。

76.如权利要求66所述的方法，其中，所修正的重构信号包括指示与生物医学传感器相关联的数据的信息。

77.一种用于处理数据的装置，包括：

接收机，用于接收指示信号的多个测量；以及

处理系统，用于至少部分地根据所述多个测量来重构所述信号，所述处理系统还用于根据所述测量来修正重构信号的至少一个采样的值，其中，通过至少丢弃一个或多个测量来生成所述多个测量，所述一个或多个测量中的每一个包括量化信号值和量化级宽值，通过在所述信号的多个点中的第一点或第二点处进行量化来获得所述量化信号值，所述第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值，以及，所述第二点的值和相邻点的值的比较得出所述第二点处的绝对上升大于第一门限。

78.如权利要求77所述的装置，其中，所述处理系统用于确定重构信号的局部极值。

79.如权利要求78所述的装置，其中，所述处理系统用于将所确定的局部极值与所述信号的接收到的测量进行比较。

80.如权利要求78所述的装置，所述处理系统用于如果一个或多个确定的局部极值的值和相对应的接收到的测量的值之间的差大于门限，则丢弃所述一个或多个确定的局部极值。

81.如权利要求80所述的装置，其中，所述处理系统用于根据在丢弃了所述一个或多个确定的局部极值之后剩余的确定的局部极值来重构所述信号。

82.如权利要求81所述的装置，其中，所述处理系统用于根据在与丢弃的局部极值相对应的第一位置附近的剩余局部极值，在所述第一位置附近对所述信号的值进行插值。

83.如权利要求81所述的装置，其中，所述处理系统用于根据在与丢弃的局部极值相对应的第一位置附近的重构信号的值，在所述第一位置附近对所述信号的值进行插值。

84.如权利要求77所述的装置，其中，所述接收机用于接收指示多个子带的多个测量，并且其中，所述处理系统用于重构所述多个子带，以及修正重构的多个子带。

85.如权利要求84所述的装置，其中，所述处理系统还用于将所述子带的至少一个子带的修正后的重构信号与所述子带的至少一个其它子带的修正后的重构信号进行组合以生成组合信号。

86.如权利要求77所述的装置，其中，所述信号的所述多个点包括所述信号的局部极值。

87.如权利要求77所述的装置，其中，所修正的重构信号包括指示与生物医学传感器相关联的数据的信息。

88.一种用于处理数据的装置，包括：

用于接收指示信号的多个测量的模块；以及

用于至少部分地根据所述多个测量来重构所述信号的模块，以及用于根据所述测量来修正重构信号的至少一个采样的值的模块，其中，通过至少丢弃一个或多个测量来生成所述多个测量，所述一个或多个测量中的每一个包括量化信号值和量化级宽值，通过在所述信号的多个点中的第一点或第二点处进行量化来获得所述量化信号值，所述第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值，以及，所述第二点的值和相邻点的值的比较得出所述第二点处的绝对上升大于第一门限。

89.如权利要求88所述的装置，其中，所述修正模块包括用于确定所述重构信号的局部极值的模块。

90.如权利要求89所述的装置，其中，所述修正模块包括用于将所确定的局部极值与所述信号的接收到的测量进行比较的模块。

91.如权利要求89所述的装置，包括用于如果一个或多个确定的局部极值的值和相对应的接收到的测量的值之间的差大于门限，则丢弃所述一个或多个确定的局部极值的模块。

92.如权利要求91所述的装置，还包括：

用于根据在丢弃了所述一个或多个确定的局部极值之后剩余的确定的局部极值来重构所述信号的模块。

93.如权利要求92所述的装置，包括：

用于根据位于与丢弃的局部极值相对应的第一位置附近的剩余局部极值，在所述第一位置附近对所述信号的值进行插值的模块。

94.如权利要求92所述的装置，包括：

用于根据在与丢弃的局部极值相对应的第一位置附近的所述重构信号的值，在所述第一位置附近对所述信号的值进行插值的模块。

95.如权利要求88所述的装置，包括：用于对多个子带执行接收、重构和修正的模块。

96.如权利要求95所述的装置，还包括：

用于将所述子带的至少一个子带的修正后的重构信号与所述子带的至少一个其它子带的修正后的重构信号进行组合以生成组合信号的模块。

97.如权利要求88所述的装置，其中，所述信号的所述多个点包括所述信号的局部极值。

98.如权利要求88所述的装置，其中，所修正的重构信号包括指示与生物医学传感器相关联的数据的信息。

99.一种监控设备，包括：

天线；

接收机，用于经由所述天线接收指示多个信号的多个测量；以及处理系统，用于至少部分地根据所述多个测量来重构所述多个信号中的至少一个信号，所述处理系统还用于根据所述测量来修正重构信号的至少一个采样的值，其中，通过至少丢弃一个或多个测量来生成所述多个测量，所述一个或多个测量中的每一个包括量化信号值和量化级宽值，通过在所述信号的多个点中的第一点或第二点处进行量化来获得所述量化信号值，所述第一点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，所述第二点不是所述信号的局部最大值或局部最小值，以及，所述第二点的值和相邻点的值的比较得出所述第二点处的绝对上升大于第一门限。

说明书

用于处理和重构数据的方法和装置

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本专利申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2010年3月15日递交的美国临时申请No.61/313,949的优先权，以引用方式将上述申请的完整内容并入本文。

技术领域

[0003] 概括地说，本发明的某些方面涉及信号处理，具体地说，本发明的某些方面涉及对信号编码和解码以便传输或存储的方法。

背景技术

[0004] 像体域网(BAN)这样的网络利用如脉搏血氧计、心电图(ECG)传感器和3D加速度计这样的无线传感器来监控个体的生命体征。为了提高这些BAN的性能，降低BAN中无线传感设备的功耗和/或复杂度是很有必要的。因此需要有能够准确检测和/或传输个体的生命体征的低功率设备。

发明内容

[0005] 某些方面提供一种处理数据的方法。所述方法一般包括：确定信号中的多个点，以及确定包括所述多个点中的一个点处的量化信号值和所述一个点处的量化级宽的至少一个测量。所述多个点中的至少一个点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，或包括具有在与所述信号的另一个点的值比较时得出的差值大于第一门限的信号值的点。相邻采样之间的间隔可以称为级宽(tread)或级宽值。级宽可以被计算为一个点的位置和相邻点的位置之间的差值。级宽的单位可以是时间，并且可以表示为，例如微秒、毫秒、采样的数量、时钟周期的数量或另一个这种时间单位。

[0006] 某些方面提供一种处理数据的装置。所述装置一般包括处理系统，用于确定信号中的多个点，以及确定包括所述多个点中的一个点处的量化信号值和所述一个点处的量化级宽的至少一个测量。所述多个点中的至少一个点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，或包括具有在与所述信号的另一个点的值比较时得出的差值大于第一门限的信号值的点。

[0007] 某些方面提供一种处理数据的装置。所述装置一般包括用于确定信号中的多个点的模块，以及用于确定包括所述多个点中的一个点处的量化信号值和所述一个点处的量化级宽的至少一个测量的模块。所述多个点中的至少一个点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，或包括具有在与所述信号的另一个点的值比较时得出的差值大于第一门限的信号值的点。

[0008] 某些方面提供一种计算机程序产品。所述计算机程序一般包括具有指令的计算机可读介质，当执行所述指令时使得装置确定信号中的多个点，以及确定包括所述多个点中的一个点处的量化信号值和所述一个点处的量化级宽的至少一个测量。所述多个点中的至少一个点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，或包括具有在与所述信号的另一个点的值比较时得出的差值大于第一门限的信号值的点。

[0009] 某些方面提供一种传感设备。所述传感设备一般包括处理系统，用于确定信号中的多个点。所述多个点中的至少一个点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，或包括具有在与所述信号的另一个点的值比较时得出的差值大于第一门限的信号值的点。所述处理系统还用于确定包括所述多个点中的一个点处的量化信号值和所述一个点处的量化级宽的至少一个测量。所述设备还包括发射机，用于发射所述多个点的至少一个点的所述量化级宽和所述量化信号值。

[0010] 某些方面提供一种耳机。所述耳机一般包括转换器，用于提供信号，以及处理系统，用于确定信号中的多个点。所述多个点中的至少一个点包括所述信号的局部最大值或局部最小值，或包括具有在与所述信号的另一个点的值比较时得出的差值大于第一门限的信号值的点。所述处理系统还用于确定包括所述多个点中的一个点处的量化信号值和所述一个点处的量化级宽的至少一个测量。

[0011] 某些方面提供一种处理数据的方法。所述方法一般包括：接收指示信号的多个测量，至少部分地根据所述多个测量来重构所述信号，以及根据所述测量来修正重构信号的至少一个采样的值。所述多个测量至少包括所述信号的点处的级宽和值。

[0012] 某些方面提供一种处理数据的方法。所述装置一般包括：接收机，用于接收指示信号的多个测量，以及处理系统，用于至少部分地根据所述多个测量来重构所述信号。所述处理系统还用于根据所述测量来修正重构信号的至少一个采样的值。所述多个测量至少包括所述信号的点处的级宽和值。

[0013] 某些方面提供一种处理数据的装置。所述装置一般包括：用于接收指示信号的多个测量的模块，用于至少部分地根据所述多个测量来重构所述信号的模块，以及用于根据所述测量来修正重构信号的至少一个采样的值的模块。所述多个测量至少包括所述信号的点处的级宽和值。

[0014] 某些方面提供一种计算机程序产品。所述计算机程序一般包括具有指令的计算机可读介质，当执行所述指令时使得装置接收指示信号的多个测量，至少部分地根据所述多个测量来重构所述信号，以及根据所述测量来修正重构信号的至少一个采样的值。所述多个测量至少包括所述信号的点处的级宽和值。

[0015] 某些方面提供一种监控设备。所述监控设备一般包括天线，以及接收机，用于通过天线接收指示信号的多个测量。所述多个测量至少包括所述信号的点处的级宽和值。所述设备还包括处理系统，用于至少部分地根据所述多个测量重构所述信号中的至少一个信号，并且还用于根据所述测量修正重构信号的至少一个采样的值。

附图说明

[0016] 为了更详细地理解如上所列举的本发明的特征，可以参照一些方面讨论更具体的描述(在上文简要说明)，其中一些在附图中示出。但是应该注意的是，附图所示出的仅仅是本发明的某些典型方面，而不能视为对其范围的限制，描述内容可以承认其它等效方面。

[0017] 图1示出了示例性无线通信系统。

[0018] 图2是示出了可以用于无线设备中的各种组件的框图。

[0019] 图3示出了体域网(BAN)的一个示例。

[0020] 图4示出了时域光体积描记器(PPG)信号的示例。

[0021] 图5示出了时域心电图(ECG)信号的示例。

[0022] 图6A是示出了在图3的BAN中用于模拟信号的传感器的功能框图。

[0023] 图6B是示出了在图3的BAN中用于具有多个子带的模拟信号的传感器的功能框图。

[0024] 图6C是示出了在图3的BAN中用于离散信号的传感器的功能框图。

[0025] 图6D是示出了在图3的BAN中用于具有多个子带的离散信号的传感器的功能框图。

[0026] 图7示出了图5的ECG信号的一部分中的点，该信号的部分是模拟的。

[0027] 图8示出了图5的ECG信号的一部分中的点，该信号的部分是模拟的。

[0028] 图9示出了图5的ECG信号的一部分中的点，该信号的部分是离散的。

[0029] 图10A是示出了在传感器处处理模拟信号的方法的流程图。

[0030] 图10B是示出了在传感器处处理具有多个子带的模拟信号的方法的流程图。

[0031] 图10C是示出了在传感器处处理离散信号的方法的流程图。

[0032] 图10D是示出了在传感器处处理具有多个子带的离散信号的方法的流程图。

[0033] 图11A是示出了用在图3的BAN中的聚合器的功能性框图。

[0034] 图11B是示出了用在图3的BAN中针对多个子带的聚合器的功能性框图。

[0035] 图12A是示出了重新构造数据的方法的流程图。

[0036] 图12B是示出了根据数据的多个子带重新构造数据的方法的流程图。

[0037] 图13示出了重构信号的采样。

[0038] 图14示出了传感器处的ECG数据测量的示例。

[0039] 图15示出了聚合器处重构的ECG数据的示例。

[0040] 图16示出了聚合器处重构的ECG数据的示例。

[0041] 图17示出了聚合器处重构的语音数据的示例。

[0042] 图18示出了聚合器处重构的语音数据的示例。

[0043] 图19示出了从聚合器处重构的ECG分段获得的PCA系数中得到的方差的示例。

[0044] 图20示出了在聚合器处重构的三维加速器数据的示例。

[0045] 图21示出了在聚合器处重构的三维加速器数据的示例。

[0046] 图22示出了在聚合器处重构的三维加速器数据的示例。

[0047] 图23示出了在聚合器处重构的三维加速数据的示例。

[0048] 图24示出了在聚合器处重构的三维加速器数据的示例。

[0049] 图25是示出了用于图3的BAN中的传感器的功能框图。

[0050] 图26是示出了用于图3的BAN中的聚合器的功能框图。

具体实施方式

[0051] 下面参照附图更全面地描述了本新颖系统、装置和方法的各个方面。但是，本发明可以在很多不同的形式中实现，而不应该构造为仅限于本申请中所提出的任何指定的结构或功能。相反地，提供这些方面使得本发明更彻底和完整，并将本发明的范围全部传达给本领域的技术人员。根据本申请中所讲的内容，本领域的技术人员应该了解，本发明的范围意在覆盖本申请中所公开的新颖系统、装置和方法的任何方面，不管是独立实现或与本发明的任何其它方面组合来实现。举个例子，可以用本申请中所提出的任何数量个方面来实现一种装置或实践一种方法。另外，本发明的范围意在覆盖使用其它结构、功能体，或除了或不同于本申请中所提出的本发明的各个方面的结构和功能体实践的装置和方法。应该理解的是，可以由权利要求的一个或多个单元来实现本申请中所公开的本发明的任何方面。

[0052] 虽然本申请中描述了一些特定的方面，但是这些方面的很多变形和排列也在本发明的范围之内。虽然提到了优选方面的一些好处和优点，但是本发明的范围并不意在限定为特定的好处、使用或目的。而是，本发明的各个方面意在广泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络和传输协议，其中的一些以示例的形式在附图和接下来的具体描述中示出。具体描述和附图仅仅是本发明的示例而不是限制由所附权利要求和其等效物所定义的本发明的范围。

[0053] 示例性无线通信系统

[0054] 本申请中所讲的内容可以合并到(例如，实现在其中或由其执行)不同的有线或无线装置(例如，节点)中。在一些方面，依照本申请中所讲的内容实现的节点可以包括接入点或接入终端。

[0055] 接入点(“AP”)可以包括，实现为或公知为节点B、无线网络控制器(“RNC”)、eNodeB、基站控制器(“BSC”)、基站收发机站(“BTS”)、基站(“BS”)、收发机功能(“TF”)、无线路由器、无线收发机、基础业务集(“BSS”)、扩展业务集(“ESS”)、无线基站(“RBS”)或一些其它术语。

[0056] 接入终端(“AT”)可以包括，实现为或公知为接入终端、用户站、用户单元、移动站、远程站、远程终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户装置或一些其它术语。在一些实现中，接入终端可以包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(“SIP”)电话、无线局域环路(“WLL”)站、个人数字助理(“PDA”)、具有无线连接功能的手持设备或连接到无线调制解调器上的一些其它适当的处理设备。因此，本申请中所讲的一个或多个方面可以合并到电话(例如，蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如，膝上型)、便携式通信设备、耳机、便携式计算设备(例如，个人数据助理)、娱乐设备(例如，音乐或视频设备，或卫星收音机)、游戏设备或系统、全球定位系统设备、或配置为通过无线或有线介质通信的任何其它适当的设备。在一些方面，该节点是无线节点。这一无线节点可以提供，例如通过有线或无线通信链路针对或到网络(例如，像互联网或蜂窝网络这样的广域网)的连接。

[0057] 图1示出了可以采用本发明内容的方面的无线通信系统100的示例。该无线通信系统100可以是宽带无线通信系统。该无线通信系统100可以为多个小区102提供通信，每个小区由一个基站104服务。基站104可以是与用户终端106通信的固定站。基站104可以替代地称为接入点、节点B或一些其它术语。

[0058] 图1描述了散布在整个系统100中的多个用户终端106。用户终端106可以是固定的(即，静止的)或移动的。用户终端106可以替代地称为远程站、接入终端、终端、用户单元、移动站、电台、用户设备等。用户终端106可以是无线设备，例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、耳机、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机等。

[0059] 各种过程和方法可以用于基站104和用户终端106之间的无线通信系统100中的传输。例如，可以依照OFDM/OFDMA技术在基站104和用户终端106之间发送和接收信号。如果是这种情况，无线通信系统100可以称为OFDM/OFDMA系统。另外，可以依照CDMA技术在基站104和用户终端106之间发送和接收信号。如果是这种情况，无线通信系统100可以称为CDMA系统。

[0060] 促进从基站104到用户终端106的传输的通信链路可以称为下行链路(DL)108，而促进从用户终端106到基站104的传输的通信链路可以称为上行链路(UL)110。另外，下行链路108可以称为前向链路或前向信道，上行链路110可以称为反向链路或反向信道。

[0061] 可以将小区102划分为多个扇区112。一个扇区112是小区102中的物理覆盖区域。无线通信系统100中的基站104可以利用集中小区102的特定扇区112中的功率流的天线。这样的天线可以称为定向天线。

[0062] 图2示出了可以在无线通信系统100中采用的无线设备202中可以利用的各种组件。无线设备202是配置为实现本申请所描述的各种方法的设备的示例。无线设备202可以是基站104或用户终端106。

[0063] 无线设备202可以包括处理器204，其控制无线设备202的操作。处理器204还可以称为中央处理单元(CPU)。存储器206可以包括只读存储器(ROM)和随机访问存储器(RAM)，其向处理器204提供指令和数据。存储器206的一部分还可以包括非易失性随机访问存储器(NVRAM)。处理器204通常根据存储在存储器206中的程序指令执行逻辑和算法操作。可以执行存储器206中的指令以实现本申请中所描述的方法。

[0064] 处理器204可以包括一个或多个处理器，或是用一个或多个处理器实现的处理系统的组件。该一个或多个处理器可以用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑设备(PLD)、控制器、状态机、门逻辑、分立硬件组件、专用硬件有限状态机或能够执行信息的计算或其它处理的任何其它适当实体的任意组合来实现。

[0065] 该处理系统还可以包括用于存储软件的机器可读介质。软件应该广义地解释为表示任何类型的指令，不管是称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或是其它类型。指令可以包括代码(例如，以源代码形式、二进制代码形式、可执行代码形式或任何其它适当的代码形式)。当一个或多个处理器执行这些代码指令时，使得处理系统执行本申请中描述的各种功能。

[0066] 无线设备202还可以包括外壳208，外壳208可以包含发射机210和接收机212，以允许在无线设备202与远程位置之间发送和接收数据。发射机210和接收机212可以组合成收发机214。天线216可以附着到外壳208上并且电耦合到收发机214。无线设备202还可以包括(未示出的)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或多个天线。

[0067] 无线设备202还可以包括信号检测器218，该信号检测器218可以用于试图对收发机214接收的信号的电平进行检测和量化。信号检测器218可以以例如总能量、每一符号每一子载波能量、功率谱密度以及其它信号的方式来检测这些信号。无线设备202还可以包括在处理信号中使用的数字信号处理器(DSP)220。

[0068] 无线设备202的各个部件可以通过总线系统222耦合在一起，除数据总线外，总线系统222还可以包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。

[0069] 示例体域网

[0070] 图3示出了体域网(BAN)300的一个示例。体域网代表医疗保健应用的一种热门概念，例如为了诊断目的的连续监控生命体征，监控药物对慢性疾病的疗效等。

[0071] BAN可以由多个无线传感器组成。每个无线传感器可以包括至少一个采集电路，其感测一个或多个生命体征并将其传输给聚合器(例如，接入终端)，例如移动耳机、无线手表或个人数据助理(PDA)。该聚合器有时称为网关。获取各种生物学信号并在无线信道上将其传输给聚合器310的传感器302、304、306和308可以具有与接入点104相同或类似的功能。

[0072] 图3中所示的聚合器310可以接收并处理通过无线信道从传感器302-308传输的各个生物医学信号。聚合器310可以是移动耳机或PDA，并且可以具有与来自图1的移动设备106和/或来自图2的无线设备202的相同或相似的功能。

[0073] 用于BAN中的传感器是非侵入式的且耐用的是很有必要的。可以针对大部分人群中的慢性疾病的很大比率来感测或监控光体积描记器(PPG)和心电图(ECG)信号和/或活动。对于BAN中的无线技术和具有无线局域网(WAN)连接的移动设备有很大的机会改进对这类疾病的诊断和护理。

[0074] 脉搏血氧传感器能够生成PPG波形，其能够连续监控血氧含量(也称作SpO2)、包括肺和呼吸装置的呼吸系统的重要指标。血液将氧、营养物和化学成份携带到身体细胞以保证它们的存活和适当的功能，并清除细胞废弃物。SpO2广泛地用于临床诊断、急救、长期观察等。图4示出了时域PPG信号400的示例。

[0075] ECG是访问心血管系统的另一个重要生命体征。心脏是工作最辛苦的身体部分之一，每分钟在人体内泵起大约6升血液。在每次心脏循环中生成的电信号构成ECG信号，并且可以由Ag/AgC1电极传感器捕捉到。该ECG可以例行地用于心脏相关问题的临床诊断中，并且ECG的连续监控能够尽早诊断出很多慢性状况。图5示出了时域ECG信号500的示例。血压(BP)是具有重大临床价值的另一个生命体征。可以用该ECG和PPG信号估计心脏收缩压(SBP)和心脏舒张压(DBP)。

[0076] 在某些方面，本申请中描述的传感器302-308中的一个或多个和/或聚合器310使用压缩感测(CS)。在CS中，在获取到更多有效传输和/或存储期间或之后，可以将在传感器302-308处获得的信号(例如，图4中所示的PPG信号或图5中所示的ECG信号)压缩。此外，可以在聚合器310处对用本申请中所描述的CS方法编码的信号进行解码。在一些方面，明显少于香农/奈奎斯特采样定理所推荐的传感器采样可以用于恢复具有任意精细分辨率的信号。

[0077] 举例而言，考虑持续时间为T且带宽为B的频带受限信号x(t)的短期分段。令x(n)，1≤n≤N，将x(t)的离散形式表示为

[0078] x(n)＝x(t)|t＝nTs   (1)

[0079] 这样，Ts≤1/2B。

[0080] 从奈奎斯特采样定理可以认识到，如果有至少N＝T*2B个采样，在0到T之间每Ts＝1/2B秒均匀分布，则可以重新构造x(t)。然后，Fs＝2B是奈奎斯特采样频率。可以从N个采样重构x(t)的事实源于范围{-B，B}中的连续的和离散的傅里叶频谱X(f)和X(ω)。如果用每个采样q比特来量化x(n)，则Nyqusit速率是q*Fs，并且在离散域中提供6q dB的动态范围。
在傅里叶空间中，x可以表示为：

[0081] X＝Wx    (2)

[0082] 其中，W是由指数组成的正交基础集合，并且可以写为N×N矩阵

[0083]

[0084] 在CS中，信号采样r(n),1≤k≤K，可以数学上表示为

[0085] r＝Hx   (3)

[0086] 其中，H是K×N矩阵。对于奈奎斯特情况，H＝IN，是大小为N的单位矩阵。

[0087] 在一些方面，x(t)在时域中有很多冗余，这样只有M个分量的幅度大于公式2的X中的 其中 并且M<

[0088]

[0089] 并且，

[0090] 在公式4的优化过程中，第一项强制实现采样保真度，而第二项强制实现信号稀疏。数量τ是在开销函数中提供L2-基准和L1-基准的相对权重的非负参数。项[f]i和[y]i分别表示向量f和y的第i个元素。引入项f以便在重构过程中将预先的稀疏信息合并到L1-基准中。在一些方面，f是离线估计的。在一个方面，W可以看作Gabor函数，由具有高斯窗口函数在不同程度的时间支持限制的数个余弦波组成，因此，W的(i,j)条目如下表示

[0091]

[0092] 其中，m,n＝0…N-1。项w与高斯核的宽度相关联。可以将矩阵W的每一行归一化，这样，其L2-基准等于1。

[0093] 因此，如本申请中所描述的CS包括识别稀疏基W，涉及公式3中的与W不相干的适当的感测核H，以及如公式4那样的重构方式，该方式还合并先验信息。然后，可以使用公式5来估计具有K个采样而不是N个采样的信号。然后，可以将欠采样率(USR)定义为N/K。

[0094] 该重构过程可以是迭代方式，这样 可以如公式4和5那样定义，其中优化开销函数f(r,H,W)可以包括强制实现各种约束(例如，以类似于Lagrange公式化的加权方式)的多个附加项。函数f的各个独立分量可以包括：

[0095] i.关于采样误差的L2基准＝

[0096] ii.关于稀疏转换的Lp基准 其中p≤1。

[0097] iii.关于平滑误差的L2基准＝ 其中g(r)是使用采样r的内插版本，并且内插值g可以是基于三次样条的(cubic spline)、基于线性调频的等。

[0098] 在某些方面，本申请中描述的设备和/或实现本申请中所描述的方法的设备可以处理数据，得到相比于先前已知设备降低的功耗。例如，本申请中所描述的一个或多个方法和/或设备可以用于实现如上所描述的CS以降低编码设备处的功率。另外，本申请中所描述的设备具有比先前公知设备更低的复杂度。以这种方式降低复杂度可以降低制造开销、电池使用和/或存储器使用，并且可以提高效率和速度。在一些方面，以低于奈奎斯特采样速率的速率对数据进行采样并且在没有明显损耗的情况下完成数据的压缩。例如，可以对图4的PPG信号或图5的ECG信号进行采样和/或压缩，其后可以对其分组化、存储和/或传输。某些方面可以将计算复杂度从具有严格的功率要求的编码器转移到具有灵活的功率预算的解码器，例如以便增加BAN中采用的传感器的工作寿命。

[0099] 在某些方面，除了其它应用，本申请中所描述的设备和/或实现本申请中所描述的方法的设备可以还用于涉及信号检测/分类、成像、数据压缩和核磁共振成像(MRI)的应用中。好处包括提高的信号保真度和更高的识别性能。依据本发明内容的数据处理可以用在针对医疗和健身应用的BAN 300中的较低功率的传感器中。医疗应用中的BAN 300的一个方面要在传感器(即，发射机和/或编码器)和聚合器(即，接收机和/或解码器)之间提供可靠的通信链路，同时降低传感器功率和通信延迟。在其它方面，可以在传感器(即，发射机和/或编码器)和远程设备(即，接收机和/或解码器)，例如基站、蜂窝电话、PDA或计算机之间提供这些好处。从聚合器传输的信号可以用于跟踪或监控身体状况、健康和/或身体。例如，可以将来自传感器302-308中的一个或多个信号传输给聚合器310，该聚合器可以通过蜂窝网络将与那些信号或那些传感器关联的信息传输给医疗设施，在此医疗人员可以监控这些信号。这样，例如医生或护士就能够检测佩戴该传感器的个体的任何不正常的健康状况。

[0100] 图6A的功能性框图示出了用在图3所示的BAN 300中针对模拟信号x(t)的传感器600a的一个方面。传感器600a可以包括上面关于图3所讨论的传感器302-308的任何一个。
还如上所讨论的，传感器600a可以实现为无线设备，例如图2中所示的无线设备202。传感器
600a可以用于与聚合器310通信。

[0101] 传感器600a可以用于感测生物医学信息。如上所讨论的，除了其它类型的信息，传感器600a还可以感测PPG、ECG或加速度计信息。例如，传感器600a可以包括用于实现脉搏血氧计的组件或者可以包括三维加速度计。在一些方面，传感器600a可以包括用于将能量(例如，波能)转化为电信号的转换器。信号x(t)可以代表生物医学信息，并且可以包括，例如PPG或ECG信号。在图6A中所示的方面，如上关于压缩感测(CS)的讨论所描述的，信号x(t)是模拟的。

[0102] 传感器600a可以包括局部极值确定模块602，用于识别信号x(t)的局部极值。在一个实施例中，局部极值确定模块602配置为通过确定导数基本等于零的信号x(t)的点(x’(t)＝＝0)，来确定局部最小值和局部最大值。举例而言，局部极值确定模块602可以识别图7中的圆圈点，图7示出了信号500的一部分。

[0103] 本领域的技术人员应该了解，除了其它技术，该局部极值确定模块602可以配置为还可以使用任意多种技术，例如通过跟踪信号何时在凹向上或向下之间切换、通过识别信号具有0导数的点和/或通过比较这些点的值，来确定包含局部极值的信号x(t)的点。

[0104] 传感器600a还包括采样和保持模块604，用于在所选择的点对信号x(t)进行采样。在图6A中所示的方面，该采样和保持模块用于在由局部极值确定模块602所识别的局部极值处对信号x(t)进行采样。可以由采样和保持模块604保持该采样用于后续的量化或用于确定其它采样点。在一个方面，由采样和保持模块604所确定的点的值包括该点处的电压。
例如，当以毫伏测量该值时，图7中示出的点702的采样值是大约.17。本领域的技术人员应该了解一个点的值的其它方面。

[0105] 传感器600a还包括值量化模块606，用于量化来自采样和保持模块604的信号x(t)的采样值。该采样点的量化值可以以任何数量的格式来表示。在一些方面，该值可以表示为多个比特。在一个方面，针对一些整数q，该值可以量化为q个比特，并且值量化模块606包括q-比特的非均匀量化器，例如日志扩展量化器。在其它方面，值量化器模块包括q-比特均匀量化器。作为示例，如果以毫伏测量该值，并且q＝8比特，则图7中所示的点702处的值应该表示为10101010。

[0106] 传感器600a还包括级宽量化模块608，用于针对来自采样和保持模块604的采样来量化信号x(t)的级宽。相邻采样之间的间隔可以称为级宽或级宽值。级宽可以计算为一个点的位置和相邻点的位置之间的差值。级宽的单位可以是时间，或以例如微秒、毫秒、采样数量、时钟周期数量或其它这样的时间单元来表示。级宽量化模块608可以配置为量化相对于紧接在前采样的每个采样的级宽。在一个方面，一个点的级宽被确定为自前一个点过去的时间量。例如，当以毫秒测量级宽时，图7中所示的点702处的级宽大约为50。在另一个方面，将采样的级宽确定为该采样和相邻采样之间已经过去的时钟周期的数量。在另一个方面，将采样的级宽确定为该采样和相邻采样之间已经过去的时钟周期的数量的按比例缩放的值。在一个方面，相邻采样可以是在前采样或随后采样。本领域的技术人员应该了解采样的级宽的其它实施例。

[0107] 采样点的量化级宽可以表示为任意多种格式。在一些方面，该级宽表示为多个比特。在一个方面，针对一些整数p，可以将级宽量化为p个比特。例如，如果如上所讨论的以毫秒测量级宽，并且p＝7比特，则点702的级宽应该表示为0110010。在一些方面，级宽量化模块608包括二进制计数器。

[0108] 传感器600a还可以包括感测模块610，用于识别信号x(t)中除了局部极值以外的点。在图6A所示的方面，感测模块610被配置为识别信号x(t)的绝对上升大于第一门限(可以称为T1)时该信号x(t)的点。信号x(t)的上升一般是信号x(t)的幅度的变化。对于模拟信号，该上升可以概念化为信号x(t)和信号x(t+τ)之间的差的绝对值，其中，τ是很小的时间值。例如，在图8中示出了信号500的部分的上升较大的点，如圆圈所标识出的。感测模块610可以配置为使用任意多种技术来确定在一个点处的绝对上升，例如通过确定信号x(t)在该点处的导数。在这一方面，感测模块可以识别|x’(t)|>T1时的点。可以由采样和保持模块607对感测模块610所识别出的具有大于T1的绝对上升的点进行采样，这些点的值和级宽可以分别由值量化模块606和级宽量化模块608来量化。

[0109] 感测模块600a还可以配置为识别信号x(t)中使得没有两个点由多于最大间隔(例如，某个maxTread值)而隔开的那些点。因此，感测模块610可以识别使得任何采样的级宽小于maxTread的点。感测模块610所识别出的、确保级宽小于maxTread的点可以由采样和保持模块607进行采样，所述点的值和级宽可以分别由值量化模块606和级宽量化模块608来量化。本领域的技术人员应该了解，传感器600a对信号x(t)的处理整合到信号x(t)的感测。

[0110] 在一些方面，采样点的量化级宽和量化值的集合称为该点的测量或在该点处的测量。虽然其后可以引用点的测量，但是本领域的技术人员应该了解，本申请中所描述的方面并不仅限于级宽和值的量化。在一些方面，级宽量化模块608配置为根据自前一次测量已过去的时间来量化该级宽。

[0111] 传感器600a还可以包括分组化模块612，用于生成一个或多个分组，该分组包括来自值量化模块606和级宽量化模块608的测量，或包括指示该测量的信息。这可以称为对测量的分组化。本领域的技术人员应该认识到对测量分组化的方法，例如用于存储在存储模块614中或用于由发射模块616通过网络传输。

[0112] 传感器600a还可以包括丢弃模块618，用于丢弃一些测量。在某些方面，丢弃包括忽略从值量化模块606和级宽量化模块608接收到的测量。例如，丢弃模块618可以接收一个测量，确定要丢弃该测量，然后避免指示分组化模块612将该测量存储在存储模块614中，或避免将该测量转发用于由发射模块616进行传输。在其它方面，丢弃包括主动行动，例如指示分组化模块612从存储模块614删除测量。

[0113] 丢弃模块618可以配置为丢弃基本上周期性出现的测量。例如，丢弃模块618可以配置为根据这些测量的级宽和值与至少一个其它测量的级宽和值的比较来选择性地丢弃一个或多个测量。在一些方面，可以由丢弃模块618丢弃一组具有相似级宽并且也具有相似值的测量中的至少一个测量。丢弃模块618可以配置为如果测量的值之间的差在第二门限(例如，T2)之内，并且如果该组测量中的测量的级宽差基本相等(或在第三门限之内)，则丢弃该测量。第二和第三门限可以是相似的或不同的，并且可以不同于上面针对感测模块610所讨论的第一门限。

[0114] 存储模块614用于存储数据，例如来自分组化模块612的分组化测量。一部分或所有数据可以用于传输，例如由发射模块616传输给聚合器310。这些数据可以包括信息、比特、符号或其它数据或表示方式的任何组合。存储模块614可以用上面针对图2所讨论的存储器206来实现。在一些实施例中，存储模块614包括用于存储数据的数据缓存或存储阵列，或其它数据结构。存储模块614也可以包括多个这样的单元。存储模块614可以包括处理模块高速缓存，包括多级分层高速缓存，其中不同等级具有不同的容量和访问速度。存储模块614还可以包括随机访问存储器(RAM)、其它易失性存储设备或非易失性存储设备。这类存储可以包括硬盘驱动、光盘(例如，压缩光盘(CD)或数字化视频光盘(DVD))、闪存、软盘、磁带和压缩驱动器。

[0115] 一个或多个测量可以存储在存储模块614中。在一些实施例中，将整组测量或整组未丢弃的测量存储在存储模块614中。这些测量可以由任意多种形式表示。例如，每一级宽和值可以由一组比特表示或由代码表示。在一个方面，存储模块614或其一部分包括非易失性存储器，例如用于存储用于未来访问或由传感器600a传输的测量的闪存或硬盘驱动器。在一些方面，传感器600a还包括易失性存储器，例如用于临时存储由传感器600a处理的点、采样和/或测量的RAN。

[0116] 发射模块616用于传输丢弃模块618尚未丢弃的测量。可以从丢弃模块618接收或从存储模块614读取未丢弃的测量。在一些方面，发射模块612配置为将所述测量或指示它们的信息无线地传输给例如聚合器310。发射模块610可以用发射机来实现，例如图2中所示的发射机210或发射机的组合。发射模块616可以实现在收发机中，并且包括调制器和/或传输数据处理器。在一些实施例中，发射模块616包括天线和收发机。收发机可以配置为调制去往聚合器310的输出无线消息。所述消息可以通过天线发射，并且可以包括指示未丢弃的测量的信息。天线可以配置为通过一个或多个载波和一个或多个信道与聚合器310通信。

[0117] 图6B的功能性框图示出了用在图3所示的BAN 300中的针对具有多个子带的模拟信号x(t)的传感器600b的一个方面。传感器600b可以包括上面针对图3所讨论的传感器302-308的任何一个。还如上所讨论的，传感器600b可以实现为无线设备，例如图2中所示的无线设备202。传感器600b可以用于与聚合器310通信。传感器600b可以用于感测生物医学信息。

[0118] 传感器600b可以包括多个子带滤波模块620，用于将信号x(t)分解多个子带x1(t)-xm(t)中。每个子带滤波模块620可以配置为隔离信号x(t)的子带用于进一步处理。子带滤波模块620可以配置为使用例如离散余弦变换(DCT)或经验模式分解(EMD)将信号分解到多个子带中。本领域的技术人员应该认识到可以使用其它过程或其它方法，使子带滤波模块620用于将信号x(t)分解到多个子带中。

[0119] 将每个子带x1(t)-xm(t)传递给局部极值确定模块602和感测模块610。可以用类似于如上文针对图6A所描述的处理信号x(t)的方式处理每个子带x1(t)-xm(t)。因此，针对每个子带x1(t)-xm(t)的模块602、604、606、608和610配置为如上文针对图6A所描述的。

[0120] 针对所有子带x1(t)-xm(t)的测量可以由分组化和存储模块622进行分组化和存储。本领域的技术人员应该了解，分组化和存储模块622可以实现为如图6B中所示的单个模块，或者可以实现为至少两个单独的模块，例如实现为分组化模块和单独的存储模块。该分组化和存储模块622配置为分组化和/或存储针对每个子带x1(t)-xm(t)的测量，否则配置为类似于针对图6A所描述的分组化模块612和存储模块614。丢弃模块618和发射模块616是如针对图6A所描述的配置的。本领域的技术人员应该认识到，虽然图6中示出了一个分组化和存储模块622、一个丢弃模块618和一个发射模块616，但是多个任意这些模块都可以实现在传感器600b中。例如，单独的分组化和存储模块622可以与每个子带x1(t)-xm(t)相关联。

[0121] 图6C的功能性框图示出了用在图3所示的BAN 300中的针对离散信号x(n)的传感器600c的一个方面。传感器600c可以包括上面针对图3所讨论的传感器302-308的任何一个。还如上文所讨论的，传感器600c可以实现为无线设备，例如图2中所示的无线设备202。传感器600c可以用于与聚合器310通信。传感器600c可以用于感测生物医学信息。在图6C所示的方面，信号x(n)是离散的，如上文针对压缩感测(CS)的讨论所描述的。

[0122] 传感器600c可以包括局部极值确定模块652，用于识别信号x(n)的局部极值。局部极值确定模块652配置为执行与局部极值确定模块602类似的功能，不过是针对离散信号的。例如，局部极值确定模块652识别信号的导数等于零的信号x(n)的点，如图9中被圈起的点所示出的，图9示出了信号500的一部分的离散版本。本领域的技术人员应该了解，该局部极值确定模块652可以配置为除了其它技术，还可以使用多种技术，例如通过比较这些点的值，来确定包含局部极值的信号x(n)的点。

[0123] 传感器600c还包括值量化模块654，用于确定由局部极值确定模块652所识别出的点的值，以及量化该点的级宽。在一个方面，该值可以确定为信号x(n)的等级或可以由信号x(n)的代码值来指示。本领域的技术人员应该在这一方面了解，这一确定的值可以是由于信号x(n)的离散特性得到的量化形式。

[0124] 级宽包括相邻点之间的间隔。在一个方面，该级宽包括一个点和相邻点之间已经过去的时钟周期的数量。相邻点可以是在前点或随后点。本领域的技术人员应该了解采样的级宽的其它实施例。如上所述，采样点的量化级宽可以由任意多种形式表示。在一些方面，该级宽表示为多个比特。

[0125] 传感器600c还可以包括感测模块656，用于识别除了信号x(n)中的局部极值以外的点。感测模块656可以配置为执行与感测模块610类似的功能，不过是针对离散信号的。例如，感测模块656可以配置为识别信号x(n)的绝对上升大于第一门限(T1)时该信号x(n)的点。对于离散信号，该上升可以概念化为一个点的值和相邻点的值之间的差。感测模块656还可以配置为识别信号x(n)中使得没有两个点隔开多于最大间隔(例如，maxTread)的那些点。由感测模块656所识别出的点的值可以由量化模块654来确定，并且这些点的级宽可以由该量化模块654来量化。

[0126] 在一些方面，一个点的量化级宽和所确定的值的集合称为该点的测量或在该点处的测量。在一些方面，级宽量化模块654配置为根据自前一次测量已过去的时间来量化该级宽。来自量化模块654的测量可以由分组化和存储模块658进行分组化和存储。本领域的技术人员应该了解，分组化和存储模块658可以实现为至少两个单独的模块，例如实现为分组化模块和单独的存储模块。分组化和存储模块658可以配置为类似于针对图6A所描述的分组化模块612和存储模块614进行分组化和/或存储测量。丢弃模块618和发射模块616可以如针对图6A所描述的配置。

[0127] 图6D的功能性框图示出了用在图3所示的BAN 300中的、针对具有多个子带的离散信号x(n)的传感器600d的一个方面。传感器600d可以包括上面针对图3所讨论的传感器302-308的任何一个。还如上文所讨论的，传感器600d可以实现为无线设备，例如图2中所示的无线设备202。传感器600d可以用于与聚合器310通信。传感器600d可以用于感测生物医学信息。

[0128] 传感器600d可以包括多个子带滤波模块670，用于将信号x(n)分解到多个子带x1(n)-xm(n)中。每个子带滤波模块670可以配置为执行与子带滤波模块620相似的功能，不过是针对离散信号。子带滤波模块670可以部分地或全部地实现在图2中所示的处理器204中。

[0129] 将每个子带x1(n)-xm(n)传递给局部极值确定模块652和感测模块656。可以用类似于如上文针对图6C所描述的处理信号x(n)的方式处理每个子带x1(n)-xm(n)。因此，针对每个子带x1(n)-xm(n)的模块652、654和656配置为如上文针对图6C所描述的。

[0130] 针对所有子带x1(n)-xm(n)的测量可以由分组化和存储模块622进行分组化和存储，由丢弃模块618丢弃和/或由发射模块616发射。丢弃模块618和发射模块616是如针对图6A所描述的配置的，而分组化和存储模块622是如针对图6B所描述的配置的。本领域的技术人员应该认识到，虽然图6D中示出了一个分组化和存储模块622、一个丢弃模块618和一个发射模块616，但是多个任意这些模块都可以实现在传感器600d中。例如，单独的分组化和存储模块622可以与每个子带x1(t)-xm(t)相关联。

[0131] 本领域的技术人员应该了解，各种电路、芯片、模块和/或组件，可以包括软件或硬件或二者兼顾，都可以用于实现上面关于传感器600a-600d所描述的模块。传感器600a-600d的一个或多个模块可以部分地或全部地实现在图2中所示的处理器204中。

[0132] 图10A示出了用于处理模拟信号x(t)的方法1000a的一个方面。该方法可以由例如传感器600a来执行。虽然下面将会参照传感器600a的单元来描述该方法，但是本领域的技术人员应该了解，其它组件可以用于实现本申请中所描述的一个或多个步骤。

[0133] 在步骤1002，确定多个点，使得针对该多个点中的一个或更多点，x’(t)＝＝0或|x’(t)|>T1。例如，所述多个点可以由局部极值确定模块602和感测模块610确定。这多个点会包括局部极值，例如信号的导数为0的点，以及信号的绝对上升大于第一门限的点。这些点可以由采样和保持模块604进行采样以生成一组K个采样点，使得K＝{k,x(k)}，其中，k是测量x(k)之间的点的级宽值。

[0134] 在步骤1004，可以根据K中的采样与至少一个其它采样的级宽和/或值的比较来删去K中的采样。在一个方面，当采样的级宽基本上等于相邻采样(例如，最近的相邻采样)的级宽，并且采样的值处于相邻采样的门限(例如，第二门限T2)范围内时，则丢弃该采样。例如，当(k(i-1)–k(i-2))＝＝(k(i)–k(i-1))&|x(k(i))–x(k(i-1)|706和708的采样或测量中的一个或多个。

[0135] 在步骤1006，可以确定额外的点，并且可以将其采样添加到集合K。例如，感测单元610可以识别额外的点以便用采样和保持模块604对其进行采样并添加到集合K，这样，K中没有采样会与相邻采样间隔多于maxTread。因此，在一个方面，步骤1006包括将新的{k,x(k)}添加到集合K，使得对于所有i，(k(i)-k(i-1))

[0136] 在步骤1008，例如，由值量化模块606和级宽量化模块608量化K中的采样。如上所述，采样的值和级宽可以用任意多种方式表示，并且可以用任意多个设备或方法来量化。例如，可以用q个比特量化采样值，每个采样使用非均匀的量化规律，并且可以用p个比特量化级宽，每个采样例如使用二进制计数器。可以对包括量化值和量化级宽的测量进行分组化，例如由分组化单元612进行分组化。分组可以存储在例如存储模块614中和/或例如由发射模块616发射。

[0137] 图10B示出了用于处理具有多个子带的模拟信号x(t)的方法1000b的一个方面。该方法可以由例如传感器600b来执行。虽然下面将会参照传感器600b的单元来描述该方法，但是本领域的技术人员应该了解，其它组件可以用于实现本申请中所描述的一个或多个步骤。

[0138] 在步骤1010，例如，可以由子带滤波模块620将信号x(t)分解到多个子带x1(t)-xm(t)中。在步骤1010中将子带分离之后，每个子带x1(t)-xm(t)的处理可以继续进行到步骤1002。可以用与针对图10A所描述的处理信号x(t)的方法类似的方法处理每个子带x1(t)-xm(t)。因此，如上文针对图10A所描述的执行针对每个子带x1(t)-xm(t)的步骤1002、1004、
1006和1008。

[0139] 在步骤1012，针对所有子带x1(t)-xm(t)的测量由例如分组化和存储模块622进行分组化并存储，并由例如发射模块616发射。本领域的技术人员应该了解，对测量的分组化、存储和/或发射可以作为至少两个独立的步骤来实现，例如实现为分组化步骤和存储步骤。可以存储和/或发射该测量，使得来自两个或更多个子带的分组可以一起存储和/或发射，或者来自每个子带的分组在存储和/或传输过程中单独维护。

[0140] 可以针对一个或多个子带单独地选择第一门限、第二门限、第三门限、p、q和/或maxTread。在一些方面，参数T1、T2、T3、maxTread、p和q中的一个或多个参数的值在所有子带中可以是相同的。因此，T11可以近似等于Tm1。在一些方面，一个子带中的参数T1、T2、T3、maxTread、p和q中的至少一个参数的值不同于至少另一个子带中相应的参数的值。因此，T12可以不同于Tm2。例如，可以根据子带的源来调整一个或多个门限，或者可以调整一个或多个门限以更积极地压缩子带。

[0141] 图10C示出了用于处理离散信号x(n)的方法1000c的一个方面。该方法可以由例如传感器600c来执行。虽然下面将会参照传感器600c的单元来描述该方法，但是本领域的技术人员应该了解，其它组件可以用于实现本申请中所描述的一个或多个步骤。

[0142] 在步骤1052，确定多个点，使得针对该多个点中的一个或更多个点，x’(n)＝＝0或|x’(n)|>T1。例如，所述多个点可以由局部极值确定模块652和感测模块656确定。这多个点会包括局部极值，例如信号的导数为0的点，以及信号的绝对上升大于第一门限的点。绝对上升可以计算为|x’(n)|＝|x(n+1)–x(n)|。可以用量化模块654根据所述多个点将K个点的集合确定为K＝{k,x(k)}，其中，k是测量x(k)之间的点的级宽值。

[0143] 在步骤1054，可以根据采样{k,x(k)}与至少一个其它采样的级宽和/或值的比较来删去K中的{k,x(k)}。在一个方面，当采样的级宽基本上等于相邻采样的级宽，并且采样的值处于相邻采样的门限(例如，第二门限T2)范围内时，则丢弃该采样。步骤1054处的处理类似于图10A的步骤1004处的处理。

[0144] 在步骤1056，可以确定额外的点，并且可以将其{k,x(k)}添加到集合K。例如，感测单元656可以识别额外的点以添加到集合K，这样，K中没有{k,x(k)}会与相邻{k,x(k)}间隔多于maxTread。因此，在一个方面，步骤1056包括将新的{k,x(k)}添加到集合K，使得对于所有i，(k(i)-k(i-1))

[0145] 在步骤1058，如果K中的{k,x(k)}还没有处于量化形式，则例如由量化模块654对其量化。如上所述，采样的值和级宽可以用多种方式表示，并且可以用多个设备或方法来确定或量化。例如，可以由分组化和存储单元622对包括量化值和量化级宽的测量进行分组化和存储。这些分组可以由例如发射模块616发射。

[0146] 图10D示出了用于处理具有多个子带的离散信号x(n)的方法1000d的一个方面。该方法可以由例如传感器600d来执行。虽然下面将会参照传感器600d的单元来描述该方法，但是本领域的技术人员应该了解，其它组件可以用于实现本申请中所描述的一个或多个步骤。

[0147] 在步骤1060，例如，可以由子带滤波模块670将信号x(n)分解到多个子带x1(n)-xm(n)中。在步骤1060中将子带分离之后，每个子带x1(t)-xm(t)的处理可以继续进行到步骤1052。可以用与针对图10C所描述的处理信号x(n)的方法类似的方法处理每个子带x1(n)-xm(n)。因此，如上文针对图10C所描述的执行每个子带x1(n)-xm(n)的步骤1052、1054、1056和
1058。

[0148] 在步骤1062，针对所有子带x1(n)-xm(n)的测量由例如分组化和存储模块622进行分组化并存储，并由例如发射模块616发射。本领域的技术人员应该了解，对测量的分组化、存储和/或发射可以实现为至少两个独立的步骤，例如实现为分组化步骤和存储步骤。可以存储和/或发射该测量，使得来自两个或更多个子带的分组可以一起存储和/或传输，或者来自每个子带的分组在存储和/或传输过程中单独维护。

[0149] 如上所述，可以针对一个或多个子带单独地选择第一门限、第二门限、第三门限、p、q和/或maxTread。在一些方面，参数T1、T2、T3、maxTread、p和q中一个或多个的值在所有子带中可以是相同的。因此，T11可以近似等于Tm1。在一些方面，一个子带中的参数T1、T2、T3、maxTread、p和q中的至少一个参数的值不同于至少另一个子带中相应的参数的值。因此，T12可以不同于Tm2。例如，可以根据子带的源来调整一个或多个门限，或者可以调整一个或多个门限以更积极地压缩子带。

[0150] 图11A的功能性框图示出了用于图3中所示的BAN 300中的聚合器1100a的一个方面。聚合器1100a可以包括如上文针对图3所讨论的聚合器310。如上所讨论的，聚合器310可以实现为无线设备，例如图2中所示的无线设备202。聚合器1100a可以用于与任何传感器302-308通信。在一些方面，聚合器1100a包括监控设备，例如用在多参数系统(有时称为MPS)中用于监控患者。

[0151] 聚合器1100a可以包括接收模块1102，用于接收例如从传感器600a-600d中的一个所传输来的测量。该测量可以包括信号的点的级宽和值。如上所述，该测量可以包括与生物医学传感器(例如，传感器302-308)相关联的数据或信息。由接收模块1102或另一个模块对接收到的测量进行解调、下变频或进行其它处理。在一些方面，该测量是以分组的形式接收到的并且从该分组中提取出来。

[0152] 接收模块1102可以用接收机(例如图2中所示的接收机212)或接收机的组合来实现。接收模块1102可以实现在收发机中，并且可以包括解调器和/或接收数据处理器。在一些实施例中，接收模块1102包括天线和收发机。该收发机可以配置为对来自传感器302-308的输入无线消息进行解调。该消息可以通过天线接收，并且包括与生物医学信息相关联的信息。该天线可以配置为通过一个或多个载波和一个或多个信道与传感器302-308通信。

[0153] 聚合器1100a还可以包括重构模块1104，其用于根据接收到的测量重新构造信号。在某些方面，将重构的信号恢复至离散域中。在一些方面，该重构信号表示为均匀采样间隔的奈奎斯特域数据。恢复的信号在一些方面可以表示为类似于模拟信号x(t)的采样或离散信号x(n)的识别值。

[0154] 用接收模块1102接收的数据或用重构模块1104重构的数据可以临时存储在缓冲模块1106中，其可以包括易失性存储器，例如配置为临时存储数据的RAM，同时由聚合器1100a处理。该数据可以包括信息、比特、符号或其它数据或表达方式的任何组合。在一些实施例中，缓冲模块1106包括数据缓存或存储阵列，或配置为存储数据的其它数据结构。缓冲模块1106也可以包括多个这些单元。缓冲模块1106可以包括处理模块高速缓存，包括多级分层高速缓存，其中不同级别具有不同容量和访问速度。缓冲模块1106还可以包括随机访问存储器(RAM)或其它易失性存储设备，或非易失性存储设备。

[0155] 聚合器1100a还可以包括局部极值确定模块1108，用于确定或识别该重构信号中的局部极值。局部极值确定模块1108可以配置为类似于图6C中所示的局部极值确定模块652。例如，该局部极值确定模块1108可以配置为识别信号的斜率大约为零的点。

[0156] 聚合器1100a还可以包括确定模块1110，用于确定由局部极值确定模块1108所识别出的极值的值和位置或级宽。确定模块1110的一些或全部功能可以类似于量化模块654的功能。但是，确定模块1110可以在一些方面配置为只识别极值的级宽而不量化该级宽。

[0157] 聚合器1100a还可以包括丢弃模块1112，用于丢弃由局部极值确定模块1108从重构信号识别出的假的极值点。在一些方面，丢弃模块1112配置为根据确定模块1110所确定的极值的值与使用接收模块1102接收到的相应测量的值的比较来丢弃极值。

[0158] 在一个方面，丢弃模块1112配置为当极值的值和使用接收模块1102所接收到的相应测量的值之间的差大于一些门限时(例如，Delta)，将该极值识别为假的。在图13中，示出了6个采样的表示。采样1322a、1324a和1326a代表接收模块1102接收到的测量，并且通过圆圈示出。采样1322b、1324b和1326b代表局部极值确定模块1108所识别出的极值，并且通过方块示出。采样1322b、1324b和1326b分别对应于采样1322a、1324a和1326a。但是，如从图13的示例中可见的，例如，采样1324b的值与采样1324a的值相差大约0.33毫伏。如果将Delta设置为低于这一值，则采样1324b将会是假的。

[0159] 聚合器1100a还包括插值模块1114，用于插入由丢弃模块1112所丢弃的极值的值。例如可以根据附近的或相邻的未丢弃的极值来插入所述值。可以根据附近的或相邻的重构信号的值对值进行另外的或替代的插值。因此，插值模块1114可以用于对假的局部极值附近的信号进行插值。

[0160] 在一些方面，未丢弃的极值(例如，在丢弃之后保留下来的极值)和任何插值后的极值可以由重构模块1104用于生成重构信号的另一个版本。然后，这一其它版本受到局部极值确定模块1108、确定模块1110、丢弃模块1112和插值模块1114的相同处理，直到丢弃模块1112不再识别出假的极值。这样，可以迭代地确定重构信号。

[0161] 可以由展示(rendering)模块1116展示存储在缓冲模块1106中的重构信号或指示其的数据。展示模块1116可以配置为展示信号的视觉表现，例如，显示在显示设备上，或者可以配置为执行其它后处理。本领域的技术人员应该了解展示模块1116可以用于执行进一步的处理。

[0162] 图11B的功能性框图示出了用于图3中所示的BAN 300中的、针对多个子带的聚合器1100b的一个方面。聚合器1100b可以包括如上文针对图3所讨论的聚合器310。如上所讨论的，聚合器310可以实现为无线设备，例如图2中所示的无线设备202。聚合器1100b可以用于与任何传感器302-308通信。在一些方面，聚合器1100b包括监控设备。

[0163] 聚合器1100b可以包括接收模块1122，其用于接收例如来自传感器600a-600d中的一个传感器的测量的多个子带。接收模块1122可以另外配置为类似于图11A中的接收模块1102。本领域的技术人员应该认识到，虽然图11B中示出了一个接收模块1122，但是多个接收模块可以实现在聚合器1110b中。例如，单独的接收模块1122可以用于接收测量的每个相应子带。

[0164] 由重构模块1104根据每个子带重构信号。模块1104、1106、1108、1110、1112、1114和1116可以配置为如上针对图11A所描述的。但是，在如图11A中所描述的完成每个子带的处理之后，可以由子带合成模块1120将根据每个子带重构的信号组合成组合信号或聚合信号。可以用与传感器302-308所执行的子带分析兼容的任意多种方法或技术来组合子带。本领域的技术人员应该认识到可以用于配置子带合成模块1120以将重构子带组合成组合信号或聚合信号的过程或方式。该组合信号或聚合信号可以由展示模块1116进行展示或进一步处理。

[0165] 此外，聚合器1100a和/或1100b可以配置为通过BAN无线电向一个或多个无线传感器传输针对数据或时钟同步的请求。聚合器1100a和/或1100b还可以包括连接到BAN无线电的媒体访问控制器(MAC)，用于控制通过该BAN无线电的通信。聚合器1100a和/或1100b还可以包括连接到MAC的处理系统。该处理系统可以配置为通过MAC和BAN无线电与传感器通信。例如，该处理系统可以减轻分组丢失、从接收到的采样集合中去除仿制品、确定并减轻聚合器1100a和/或1100b和传感器之间的时钟未对准，对齐来自多个传感器的采样集合，以及分析接收到的或重构的采样以解释生命体征并触发警报。

[0166] 聚合器1100a和/或1100b还可以包括另外的无线电，例如第三代(3G)无线电或WiFi无线电。这些无线电可以用于从聚合器向其它设备传输信息。另外，展示模块1116所执行的展示和后处理可以包括通过3G或WiFi无线电向中央仓库和/或中央处理单元传输重构的数据。因此，聚合器1100a和/或1100b可以包括发射机或收发机。例如，个人的蜂窝电话可以作为聚合器1100a和/或1100b。在根据来自传感器的数据确定生命体征之后，处理系统可以将关于生命体征的信息通过3G无线电或WiFi无线电传输给位于远程的医生或中央数据库。有利的是，在聚合器1100a和/或1100b处集中处理来自传感器的采样可以帮助降低传感器中的功耗和降低其复杂度。此外，聚合器1100a和/或1100b可以作为针对多个传感器的中央时钟同步控制器。

[0167] 本领域的技术人员应该了解，包括软件或硬件或二者兼有的各种电路、芯片、模块和/或组件可以用于实现上面针对聚合器1100a和1100b所描述的模块。聚合器1100a和1100b的一个或多个模块可以部分地或全部地实现在图2中所示的处理器204中。

[0168] 虽然描述为单独的，但是应该了解的是，针对传感器600a-600d所描述的功能块和传感器1100a和1100b不需要是单独的结构单元。例如，两个或多个局部极值确定模块602、采样和保持模块604、值量化模块606、级宽量化模块608、感测模块610、分组化模块612、丢弃模块618、子带滤波模块620和分组化和存储模块622可以实现在一个芯片中。类似的，例如，重构模块1104、局部极值确定模块1108、确定模块1110、丢弃模块1112、插值模块1114、展示模块1116和子带合成模块1120中的两个或多个模块可以实现在一个芯片中。另外，除了存储模块以外的模块可以包存储器，例如寄存器。类似的，一个或多个功能块或各个块的功能的一部分可以实现在一个芯片中。另外，特定块的功能可以实现在两个或更多个芯片中。另外，额外的模块或功能可以实现在传感器600a-600d和聚合器1100a和1100b中。类似的，可以有少量的模块或功能实现在传感器600a-600d和聚合器1100a和1100b中，传感器600a-600d和/或聚合器1100a和1100b的组件可以以任意多种配置来排列。可以实现图6A-
6D和图11A和11B中所示出的各个模块之间的或另外的模块之间的另外的或更少的连接。

[0169] 例如，图25的功能框图示出了包括比图6A-6D中所示的传感器600a-600d少的模块的传感器2500的一个方面。传感器2500可以包括任何传感器302-308，并且可以用于与聚合器310通信。传感器2500可以包括点确定模块2502，用于确定信号(例如，上面讨论的信号x(t)或x(n))中的多个点。在一些方面，点确定模块2502可以配置为识别多个点，使得所述多个点中至少一个点包括该信号的局部最大值或局部最小值，或者包括具有在与该信号的另一个点的值比较时产生的差值大于第一门限(例如，T1)的信号值的点。在一个方面，点确定模块2502实现局部极值确定模块602、感测模块610、局部极值确定模块652和/或感测模块656的功能。传感器2500还包括测量确定模块2504，用于确定至少一个测量。如上所描述的，测量可以包括在所述多个点中的一个点处的量化信号值和该一个点处的量化级宽。在一些方面，测量确定模块2504实现值量化模块606、级宽量化模块608、分组化模块612、量化模块
654和/或分组化和存储模块658的功能。本领域的技术人员应该了解，传感器2500还可以包括针对传感器600a-600d所示出的一个或多个模块。

[0170] 举另一个例子，图26的功能框图示出了包括比聚合器1100a和1100b少的模块的聚合器2600的一个方面。聚合器2600可以包括聚合器310，并且可以用于与任何传感器302-308通信。聚合器2600可以包括接收模块2602，用于接收表示信号的多个测量。如上所描述的，该测量可以至少包括该信号的点处的值和级宽。在一些方面，接收模块2602实现接收模块1102和/或1122的功能。聚合器2600还可以包括重构模块2604，用于至少部分地根据多个测量重构该信号。在一些方面，重构模块2604实现重构模块1104的功能。聚合器2600还可以包括采样修正模块2606，用于根据测量来修正该重构信号的至少一个采样的值。在一些方面，采样修正模块2606实现局部极值确定模块1108、确定模块1110、丢弃模块1112和/或插值模块1114的功能。本领域的技术人员应该了解，该聚合器2600还可以包括针对聚合器
1100a和1100b所示出的一个或多个模块。

[0171] 针对局部极值确定模块602、采样和保持模块604、值量化模块606、级宽量化模块608、感测模块610、分组化模块612、丢弃模块618、子带滤波模块620、分组化和存储模块
622、重构模块1104、局部极值确定模块1108、确定模块1110、丢弃模块1112、插值模块1114、展示模块1116和子带合成模块1120所描述的一个或多个功能块和/或功能块的一种或多种组合可以实现为处理系统、通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或设计为执行本申请中所描述的功能的任何适当的组合。针对传感器600a-600d和2500以及聚合器1100a、1100b和2500所描述的一个或多个功能块和/或这些功能块的一种或多种组合也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP通信的一个或多个微处理器或任何其它这种配置或处理系统。

[0172] 图12A示出了用于解码数据的方法1200a的方面。例如，该方法可以由设备1100a执行。虽然下面针对设备1100a的元件描述的这一方法，但是本领域的技术人员应该了解，其它组件可以用于实现本申请中所描述的一个或多个步骤。

[0173] 在步骤1202，接收多个测量。例如，接收K个测量的集合中的多个测量{k,x(k)}。如上所述，该测量可以包括级宽k和值x(k)。例如，可以用接收模块1102接收该测量。

[0174] 在步骤1024，根据接收到的K的测量将信号x(n)的估计重构为xpost(n)。例如，可以用重构模块1104重构信号xpost(n)。

[0175] 在步骤1206，从x’post(n)＝＝0的点确定集合Kpost。这得出集合Kpost＝{kpost,xpost(kpost)}，其中kpost是测量xpost(kpost)之间的级宽值。因此，可以看出Kpost中的采样可以包括重构信号xpost(n)的局部极值，并且{kpost,xpost(kpost)}可以包括这些局部极值处的级宽和值。可以利用例如局部极值确定模块1108和/或确定模块1110来确定集合Kpost。

[0176] 在步骤1208，通过忽略识别出的、靠近作为接收数据k的一部分的接收到的测量的极值点来精简集合kpost。因此，Kpost＝{kpost,xpost(kpost)：针对所有n，min(︱kpost(n)-k)︱>Delta}。这样，可以根据与相应接收到的测量的比较，使用例如丢弃模块1112丢弃假的极值。

[0177] 在步骤1210，可以由例如插值模块1114对在步骤1208处丢弃的多个采样L进行插值。这样，可以生成信号x(n)的估计xreconstructed(n)。在一些方面，将信号xreconstructed(n)返回到步骤1204进行处理，这样，可以进一步提炼信号。在一些方面，信号xreconstructed(n)是根据步骤1204-1210迭代处理的，直到在步骤1208没有假的极值要丢弃为止。这样，可以迭代地确定最终的xreconstructed(n)。

[0178] 图12B示出了用于解码数据的方法1200b的一个方面。例如，该方法可以由设备1100b执行。虽然下面将针对设备1100b的元件描述这一方法，但是本领域的技术人员应该了解，其它组件可以用于实现本申请中所描述的一个或多个步骤。

[0179] 在步骤1220，例如，用接收模块1122接收多个子带的测量。这些测量可以包括K1-Km测量集合中的{k1,x1(k1)}-{km,xm(km)}。根据在步骤1220接收到的K1-Km的测量，在步骤1204将每个子带的信号的估计重构为x1,post(n)-xm,post(n)。

[0180] 可以根据上面针对图12A所描述的步骤1204、1206、1208和1210，以类似于处理xpost(n)的方式处理每个重构的信号x1,post(n)-xm,post(n)。在步骤1210，生成子带的估计x1,reconstructed(n)-xm,reconstructed(n)。在一些方面，可以将一个或多个估计x1,reconstructed(n)-xm,reconstructed(n)返回相应的步骤1204以便进一步提炼。在一些方面，根据各个步骤1204-1210迭代地处理估计x1,reconstructed(n)-xm,reconstructed(n)中的一个或多个，直到在步骤1208不再丢弃假的极值为止。这样，可以迭代地确定子带的最终x1,reconstructed(n)-xm,reconstructed(n)。

[0181] 在步骤1222，例如，由子带合成模块1120将每个子带的重构信号估计x1,reconstructed(n)-xm,reconstructed(n)组合成聚合信号。这样，可以从多个解码的子带重构信号。

[0182] ·仿真和其它类似的示例

[0183] 以举例的方式提供下面的讨论以示出本申请中所描述的设备和方法的一个或多个优点。本领域的技术人员应该了解其它的优点和/或仿真，并且应该理解下面的讨论并不仅限于所公开的内容。

[0184] 给定应用中的特定数据压缩方案的选择可以依赖于很多准则，包括例如(a)功耗或计算复杂度、(b)压缩率、(c)失真或压缩质量和(d)算法延迟。下面讨论这些中的每一个。

[0185] 本申请中描述的编码操作可以以明显低于传统方法的复杂度来实现。在一些方面，整体功率或计算复杂度可能是同等水平，但是对于很多BAN，这对分担传感器的计算负担很有好处。

[0186] 压缩率可以定义为奈奎斯特速率/压缩数据速率。图15-16示出了ECG数据的示例，图17-18示出了语音数据的示例，图20-24示出了具有不同压缩率的3D加速度计数据的示例。

[0187] 在有损压缩机制的环境中很难评估失真或压缩质量。该质量很大程度上依赖于应用。对于语音和音频应用，通常招募新手和有经验的听众评估有损压缩机制后的数据的质量，因为像均方差(MSE)这样的客观度量不会与感知质量很好地相关。在BAN环境中，可以使用初始的和重构的信号之间的标准化的均方根差(RMSE)。标准的RMSE(单位为dB)的表达式由 给出，其中，x是原始信号， 是从压缩数据(可以是子奈奎斯特测量和位置)获得的解码版本。该标准化是针对输入信号动态范围的。还可能考虑应用指定任务，例如不同活动状态的分类误差、心率估计的误差等等。

[0188] 图14用根据上述方法1000a-1000d所选择的采样示出了示例ECG分段。在本申请所讨论的仿真中，采样都是子奈奎斯特采样，但是本领域的技术人员应该理解，很多其它信号和采样的实现也是可能的。实际上，图14中的ECG分段的压缩表达式由所选择的子奈奎斯特测量和它们的位置给出。在这些仿真中所有ECG示例使用以200Hz的采样速率获得的原始数据来生成。

[0189] 图15示出了用本申请中所描述的基于局部极值的感测方法压缩的示例性ECG分段(10秒长度)，并且也示出了相应的解码版本。在这种情况中的重构标准化RMSE是-68.6dB，并且压缩率等于4.14。注意解码ECG信号的形态和动态范围与原始版本很好地一致。

[0190] 图16示出了用本申请中所描述的基于极值的感测方法压缩的另一个示例性ECG分段(10秒长度)，并且也示出了相应的解码版本。在这种情况中的重构标准化RMSE是-61.6dB，并且压缩率等于7.29。这一分段显示出比图15更高的心率。

[0191] 本申请中所描述的方法可以用于具有比上述信号更宽的带宽的数据，例如用于语音信号。在已知算法中，有两种将感测范式应用于语音和音频的主要的方法。(1)直接在时域中应用点采样。(2)在频域中应用点采样。第二种方法具有较好的压缩潜力，因为语音和音频的频谱特性是可以扩展的。例如，可以在每个频带中在感测上施加不同的约束，并与那些频带的相对声音重要性关联起来。但是，这些方法一般依赖于语音的属性。类似地，像音乐压缩这样的压缩机制一般依赖于听觉属性。本领域的技术人员应该了解，本申请中所描述的方法可以独立于像语音和听觉属性这样的外部物理约束来实现。

[0192] 图17示出了16kHz采样宽带语音信号的示例，该信号已经经历了DCT转换和随后的DCT反转以恢复信号。图18示出了相同的信号，但是具有～2x压缩，这是通过在不同频带中应用不同的传感约束来实现的。对频谱域中的基于局部极值的感测数据进行重构。能够看到的是，在没有压缩的情况下，得利于在基线上2x的压缩只损失了大约4dB的SNR。

[0193] 现在将给出替代的用于根据压缩测量分析重构质量的方法。可以建立基于主成分分析的投影基础，其是通过使用从原始ECG数据计算出的协方差矩阵的特征向量分解获得的(以200Hz进行采样，每个分段长度为250个采样，用于计算该协方差矩阵的总的分段数量接近50000)。在这种情况中，获得250个特征向量，每个是250个维度的一个向量。ECG分段在PCA基础上的投影将信号方差沿着每个特征向量维度量化。对于图19中所示的仿真，考虑5分钟长度的ECG分段，以及通过处理250个采样的分段来进行压缩和解码。图19通过绘制投影PCA系数的方差沿着250PCA特征向量的图表，分析了解码器的重构质量。原始ECG分段和基于子奈奎斯特解码的ECG分段都投影到PCA基础上(使用从类似的ECG数据获得的协方差矩阵得出)。图表中绘制的方差是在230个分段上的平均值，每个分段长度为250个采样。可以发现的是，PCA域中的系数的方差指示出解码信号和原始数据之间很好的一致性。

[0194] 图20-23示出了基于3D加速度计数据，针对基于局部极值的感测和压缩方法的示例。不同附图展示了针对不同活动状态的加速度计数据的解码和原始版本。这里所包括的所有3D加速度计数据可以通过在人的胸部放置传感器来获得。其显示出针对这里考虑的不同示例，RMSE<-74dB和压缩率>6。

[0195] 接下来，示出了用经验模式分解(EMD)将x分解到M个子带中的示例。在每个子带m中，参数Tm1、Tm2、maxTreadm、pm和qm用于生成Km个测量的集合。将Km个测量分组化并发射。对这些子带中的每一个应用解码处理，并且将这些估计的子带信号添加回去以给出信号估计回忆一下压缩率定义为奈奎斯特速率/压缩数据速率。在这种情况中，针对每个子带，通过将用于代表极值点和位置的比特或在那些点处的值和级宽加在一起来计算压缩数据速率。

[0196] 图24示出了根据加速度计数据，用于解释每个子带中基于局部极值的压缩的示例。

[0197] 在某些实时服务中，算法延迟是很严重的。本申请中所描述的方法的延迟大约是重构过程中信号传输分组的持续时间。

[0198] 本领域的技术人员应该了解本申请中所描述的系统、设备和方法的很多优点。例如，可以达到较低功率的编码，其可以在没有复杂的编码算法的情况下降低BAN应用中的空中带宽。另外，这些方法一般针对多种类型的信号。在上面示出的仿真中，证明了压缩适用于ECG、3D加速度计和语音数据。一些方面的系统、设备和方法是关于极值描述的。本领域的技术人员应该了解这些系统、设备和方法也可以关于单个极值和多个极值。

[0199] 本申请中所公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。在不背离权利要求的范围的情况下，这些方法步骤和/或动作可以相互交换。换句话说，除非指明步骤或动作的具体顺序，否则可以在不背离权利要求范围的前提下修改具体步骤和/或动作的顺序和/或使用。

[0200] 在一个或多个示例性实施例中，本申请中所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意结合来实现。如果在软件中实现，功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，通信介质包括任何便于将计算机程序从一个地方转移到另一个地方的介质。存储介质可以是计算机可访问的任何可用介质。举个例子，但是并不仅限于，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、信号或可以用于装载或存储具有指令或数据结构形式的期望程序代码并由计算机可访问的任何其它介质。此外，任何连接也都可适当地被称作计算机可读介质。举个例子，如果软件是通过同轴电缆、纤维光缆、双绞线、数字用户线(DSL)、或无线技术(比如红外、无线电和微波)从网站、服务器、或其它远程源传输的，则同轴电缆、纤维光缆、双绞线、DSL、或无线技术(比如红外、无线电和微波)包含在介质的定义中。本申请中所用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字化视频光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁力地再生数据，而光盘则用激光光学地再生数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，在一些方面，计算机可读介质可以包括暂时性计算机可读介质(例如，信号)。上述的结合也可以包含在计算机可读介质的范围内。

[0201] 因此，某些方面可以包括用于执行本文所呈现的操作的计算机程序产品。例如，这一计算机程序产品可以包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，所述指令可以由一个或多个处理器执行以实现本申请中所描述的操作。对于某些方面，计算机程序产品可以包括包装材料。在一些方面，该计算机程序产品包括硬件组件，例如其上存储有可执行指令的现场可编程阵列(FPGA)或ASIC。在一些方面，计算机程序产品包括存储有指令的DSP或处理器。

[0202] 软件或指令也可以通过传输介质传输。举个例子，如果软件是通过同轴电缆、纤维光缆、双绞线、数字用户线(DSL)、或无线技术(比如红外、无线电和微波)从网站、服务器、或其它远程源传输的，则同轴电缆、纤维光缆、双绞线、DSL、或无线技术(比如红外、无线电和微波)包含在传输介质的定义中。

[0203] 此外，应该了解的是，用于执行本申请中所描述的方法和技术的模块和/或其它合适的单元可以由接入终端和/或接入点在适当时下载和/或以其它方式获取。举个例子，这样的设备可以与服务器连接以助于用于执行本申请中所描述的方法的单元的传送。作为替换，本申请中描述的各种方法可以通过存储器模块(例如，RAM、ROM、物理存储介质，例如压缩光盘(CD)或软盘，等等)提供，这样，接入终端和/或接入点可以在将存储模块连接到或提供给设备时获取各种方法。此外，可以使用用于向设备提供本申请中所描述的方法和技术的任何其它合适的技术。

[0204] 应该理解的是，权利要求并不仅限于上面示出的确切的配置和组件。在不脱离权利要求的范围的情况下，可以对上述方法、装置和系统的排列顺序、操作和细节作出各种修改、改变和变化。

[0205] 本申请中的无线设备可以包括基于由该无线设备传输的或在该无线设备处接收到的信号执行操作的各种组件。无线设备也可以称为可佩戴无线设备。在一些方面，可佩戴无线设备可以包括无线耳机或无线手表。例如，无线耳机可以包括适用于根据通过接收机接收到的数据提供音频输出的转换器。无线手表可以包括适用于基于通过接收机接收到的数据提供指示的用户接口。无线感测设备可以包括适用于提供要通过发射机传输的数据的传感器。

[0206] 虽然上述无线设备是针对生物学数据和/或BAN描述的，但是本申请中的无线设备并不仅限于这些配置或实现。例如，根据本申请中所讲内容的无线设备除了其它环境和使用，还可以用于医疗、健身、健康、游戏或汽车环境中。如下面进一步描述的，这种环境中的无线设备并不仅限于BAN，而是可以在任何无线环境中通信，例如在局域网(LAN)、广域网(WAN)、个域网、蜂窝网络、控制器局域网(CAN)或其它这类网络或环境。

[0207] 无线设备可以通过基于或另外支持任何适当无线通信技术的一个或多个无线通信链路进行通信。例如，在一些方面，无线设备可以与网络关联。在一些方面，该网络可以包括用超宽带技术或一些其它适当技术实现的个域网(例如，支持大约30米的无线覆盖区域)或体域网(例如，支持大约10米的无线覆盖区域)。在一些方面，该网络可以包括局域网或广域网。无线设备可以支持或另外使用多种无线通信技术、协议或标准(例如，CDMA、TDMA、OFDM、OFDMA、WiMAX和Wi-FI)中的一种或多种。类似的，无线设备可以支持或另外使用多种相应调制或复用机制中的一种或多种。因此，无线设备可以包括适当的组件(例如，空中接口)，用于使用上述或其它无线通信技术建立无线通信链路或通过一个或多个无线通信链路通信。例如，设备可以包括与发射机和接收机组件(例如，发射机210和接收机212)关联的无线收发机，其包括各种有助于通过无线介质通信的各种组件(例如，信号生成器和信号处理器)。

[0208] 本申请中的技术可以合并到(例如，在其中实现或由其执行)不同的装置中(例如，设备)。例如，本申请中所讲的一个或多个方面可以合并到电话(例如，蜂窝电话)、个人数据助理(“PDA”)或所谓的智能电话、娱乐设备(例如，便携式媒体设备，包括音乐和视频播放器)、耳机(例如，双耳式耳机、耳塞等)、麦克风、医用感测设备(例如、生物学传感器、心率监控器、计步器、EKG设备、智能绷带等等)、患者监测设备(例如，MPS)、用户I/O设备(例如，手表、远程遥控器、照明开关、键盘、鼠标等)、环境感测设备(例如，胎压监测器)、可以从医用或环境感测设备(例如，台式机、移动计算机等)接收数据的监控设备、医疗点设备、助听器、机顶盒或任何其它适当的设备。该监控设备还可以通过与网络的连接来访问来自不同感测设备的数据。

[0209] 这些设备可以有不同的功率和数据需求。在一些方面，本申请中的教导可以适用于低功率应用(例如，通过使用基于脉冲的信令机制和低占空比模式)，并且可以支持多种数据速率，包括相对较高的数据速率(例如，通过使用高带宽脉冲)。

[0210] 在一些方面，无线设备可以包括用于通信系统的接入设备(例如，接入点)。这一接入设备可以通过有线或无线通信链路提供对另一个网络(例如，像互联网或蜂窝网络这样的广域网)的连接。因此，接入设备能够使另一个设备(例如，无线站)接入其它网络或一些其它功能。另外，应该了解的是，一个或全部设备可以是移动的，或者在一些情况中可以是非移动的。另外，应该了解的是，无线设备还能够通过适当的通信接口在非无线方式中(例如，通过有线连接)发射和/或接收信息。