2025年大學(xué)《智能體育工程》專業(yè)題庫(kù)——運(yùn)動(dòng)生理信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與處理考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)不屬于常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)生理信號(hào)？A.心率B.呼吸頻率C.血壓D.運(yùn)動(dòng)速度2.電極式傳感器主要用于采集哪種信號(hào)？A.心率B.呼吸頻率C.肌電信號(hào)D.體溫3.下列哪種方法不屬于信號(hào)預(yù)處理方法？A.濾波B.去噪C.特征提取D.放大4.時(shí)域分析中常用的特征參數(shù)是？A.頻率B.幅值C.相位D.峰值5.小波分析屬于哪種信號(hào)分析方法？A.時(shí)域分析B.頻域分析C.時(shí)頻分析D.統(tǒng)計(jì)分析6.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心是？A.傳感器B.數(shù)據(jù)處理單元C.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D.數(shù)據(jù)傳輸方式7.下列哪種技術(shù)不屬于數(shù)據(jù)傳輸方式？A.有線傳輸B.無(wú)線傳輸C.光纖傳輸D.人工傳輸8.運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)評(píng)估中常用的數(shù)據(jù)分析方法是？A.統(tǒng)計(jì)分析B.機(jī)器學(xué)習(xí)C.深度學(xué)習(xí)D.以上都是9.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控中，監(jiān)測(cè)心率變異性（HRV）的主要目的是？A.評(píng)估心血管健康B.評(píng)估肌肉疲勞程度C.評(píng)估訓(xùn)練負(fù)荷D.評(píng)估運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)10.下列哪種應(yīng)用不屬于運(yùn)動(dòng)生理信號(hào)的應(yīng)用領(lǐng)域？A.運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)評(píng)估B.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控C.運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防D.食品廣告二、填空題（每空1分，共20分）1.運(yùn)動(dòng)生理信號(hào)是指人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種__________和__________的變化。2.傳感器是將__________轉(zhuǎn)換為可測(cè)量信號(hào)的裝置。3.濾波器可以去除信號(hào)中的__________成分，保留有用信號(hào)。4.特征提取是從信號(hào)中提取能夠反映信號(hào)__________特征的參數(shù)。5.時(shí)頻分析可以同時(shí)分析信號(hào)的__________和__________特征。6.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要保證數(shù)據(jù)的__________和__________。7.數(shù)據(jù)分析可以幫助我們更好地理解運(yùn)動(dòng)生理信號(hào)的__________和__________。8.運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)評(píng)估可以幫助運(yùn)動(dòng)員了解自己的__________和__________。9.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控可以幫助教練員制定合理的__________和__________。10.運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防可以幫助運(yùn)動(dòng)員減少__________的發(fā)生。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述心率的生理意義。2.簡(jiǎn)述肌電信號(hào)的特點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述信號(hào)濾波的原理。4.簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)生理信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟。四、計(jì)算題（10分）已知某運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的心率信號(hào)如下：[70,72,75,78,80,82,85,88,90,92,95,98,100,102,105,107,110,112,115,117]。請(qǐng)計(jì)算該運(yùn)動(dòng)員的平均心率、心率變異性（SDNN）。五、綜合應(yīng)用題（30分）設(shè)計(jì)一個(gè)用于監(jiān)測(cè)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員心率和呼吸頻率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并說(shuō)明其工作原理、數(shù)據(jù)采集方法、數(shù)據(jù)處理方法以及數(shù)據(jù)分析方法。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.B5.C6.B7.D8.A9.C10.D二、填空題1.生理指標(biāo)，生物電2.物理量3.雜散4.本質(zhì)5.時(shí)間，頻率6.實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性7.特征，規(guī)律8.運(yùn)動(dòng)水平，競(jìng)技能力9.訓(xùn)練計(jì)劃，恢復(fù)方案10.運(yùn)動(dòng)損傷三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：心率是指每分鐘心跳的次數(shù)，是反映心血管系統(tǒng)功能的重要指標(biāo)。心率的快慢受多種因素影響，如運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、情緒狀態(tài)、藥物等。心率的變化可以反映身體的生理狀態(tài)，如運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、疲勞程度、心血管健康等。2.解析思路：肌電信號(hào)是肌肉活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的生物電信號(hào)，具有高頻、低幅、短時(shí)程等特點(diǎn)。肌電信號(hào)可以反映肌肉的活動(dòng)狀態(tài)，如收縮強(qiáng)度、疲勞程度、運(yùn)動(dòng)模式等。3.解析思路：信號(hào)濾波是通過(guò)選擇性地去除信號(hào)中某些頻率成分，保留有用信號(hào)的方法。濾波的原理是利用濾波器的頻率響應(yīng)特性，對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工處理，去除不需要的頻率成分，從而提高信號(hào)質(zhì)量。4.解析思路：運(yùn)動(dòng)生理信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟包括：需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件選型、軟件開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)測(cè)試、系統(tǒng)部署等。需求分析是確定系統(tǒng)的功能需求和性能需求；系統(tǒng)設(shè)計(jì)是確定系統(tǒng)的整體架構(gòu)和模塊劃分；硬件選型是選擇合適的傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備等；軟件開(kāi)發(fā)是編寫數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)處理程序、數(shù)據(jù)傳輸程序等；系統(tǒng)測(cè)試是測(cè)試系統(tǒng)的功能和性能；系統(tǒng)部署是將系統(tǒng)安裝到實(shí)際環(huán)境中。四、計(jì)算題平均心率=(70+72+75+78+80+82+85+88+90+92+95+98+100+102+105+107+110+112+115+117)/20=90SDNN=sqrt(((70-90)^2+(72-90)^2+...+(117-90)^2)/20)=17.32五、綜合應(yīng)用題解析思路：該題考察學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的能力。設(shè)計(jì)一個(gè)用于監(jiān)測(cè)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員心率和呼吸頻率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，需要考慮以下幾個(gè)方面：1.系統(tǒng)組成：該系統(tǒng)主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和顯示單元等組成。2.工作原理：傳感器采集運(yùn)動(dòng)員的心率和呼吸頻率信號(hào)，數(shù)據(jù)采集器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)處理單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、特征提取等處理，數(shù)據(jù)傳輸單元將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示單元，顯示單元將數(shù)據(jù)以圖表等形式顯示出來(lái)。3.數(shù)據(jù)采集方法：心率信號(hào)可以使用光電式傳感器或電極式傳感器采集，呼吸頻率信號(hào)可以使用胸帶式傳感器或腹帶式傳感器采集。4.數(shù)據(jù)處理方法：對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波以去除噪聲，提取心率變異性（HRV）等特征參