2026年,全国大学生集成电路创新创业大赛,如果选择‘基于FPGA的生理信号(ECG/PPG)实时监测与心律失常预警系统’,在实现信号滤波、特征提取和轻量级分类时,如何针对FPGA优化算法以满足可穿戴设备的低功耗要求?
我们团队计划参加2026年的集创赛,选题是做一个可穿戴的生理信号监测系统,核心是FPGA。需要实时处理心电(ECG)或光电容积脉搏波(PPG)信号,进行滤波去除噪声,提取心率、心率变异性等特征,并用一个轻量级模型(比如决策树或小网络)做简单的心律失常预警。最大的挑战是如何在FPGA上实现这些算法,同时把功耗降到最低,模拟可穿戴设备的场景。我们该从哪些方面进行优化?是优先用硬核DSP,还是用查找表实现乘法?在算法层面有哪些可以简化的地方?希望有医疗电子或低功耗设计经验的老师给些建议。