心臟的活動直接影響著生命四大體征中的脈搏和血壓,且蘊含著豐富的生命信息。心音是心臟機械活動的振動信息以聲波傳遞的體現(xiàn),蘊含了大量的心臟的生理與病理信息。對于心音信號的檢測是獲取心臟的機械活動相關信息的重要手段。本文以心音信號產(chǎn)生機制及聲學聽診器傳聲原理為基礎,結(jié)合心音信號時頻特性,提出基于相關性小波熵閾值去噪和希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang Transform,HHT)分析的心音信號檢測系統(tǒng)的研究方案,為日后建立以心音信號的特征參數(shù)為主要內(nèi)容且具有臨床診斷參考價值的心音檔案,以及研究與心音相關的大數(shù)據(jù)分析提供基礎。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.分析心音信號產(chǎn)生機制,結(jié)合心音信號時頻特性,確定心音信號特征參數(shù),分析心音信號采集過程中的噪聲與干擾來源,提出以采集裝置、處理方法和分析方法為主的心音信號檢測系統(tǒng)的總體方案。2.分析聲學聽診器的傳聲原理,并針對心音信號的時頻特性,采用聲學聽診器聽頭與聲音傳感器結(jié)合的方式拾取心音信號,設計心音信號采集裝置的硬、軟件部分。3.考慮心音信號、噪聲及干擾的特點,結(jié)合相關性原理和小波熵理論,采用相關性小波熵閾值去噪方法對心音信號進行去噪處理,且以第三心音(S3)和第四心音(S4)均不明顯的心音信號、S3明顯S4不明顯的心音信號以及S3和S4均明顯的心音信號三種心音信號為處理對象進行與軟、硬閾值去噪方法的對比實驗,進而驗證基于相關性小波熵的閾值去噪方法的可行性。4.針對心音信號包絡提取、瞬時頻率獲取的問題,引入HHT分析方法,對心音信號進行分析,得到心音信號的瞬時頻率和包絡,從而提取心音信號的時頻域特征參數(shù),且以三種心音信號去噪后的信號為分析對象進行HHT分析實驗,并提取心音信號的時頻域特征參數(shù)。5.利用設計的心音采集裝置進行心音采集實驗,按男女老少的原則,隨機抽取10名受試者的心音信號進行處理與分析,提取心音信號的時頻域特征參數(shù),從而驗證基于小波和HHT的心音信號檢測系統(tǒng)研究的可行性。
【學位單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R540.4;TN911.6
【部分圖文】：

第2章 心音信號分析及檢測系統(tǒng)總體方案心音是心臟機械活動產(chǎn)生的振動信息以聲波形式傳遞的一種體現(xiàn)。分析心音信號的產(chǎn)生機制，結(jié)合心音信號的時頻特性，確定能夠表征心音信號的特征參數(shù)，并闡明心音信號的特點；分析心音信號采集過程中的噪聲及干擾來源，提出心音信號檢測系統(tǒng)的總體方案，主要包括心音信號采集裝置和相關性小波熵閾值去噪處理方法以及 HHT 分析方法。2.1 心音信號分析2.1.1 心音產(chǎn)生機制在臨床診斷中，生命體征是用來判斷人體的病情輕重和危急程度的指征。心臟的跳動直接影響著生命四大體征中的脈搏和血壓，且蘊含著豐富的生命信息[39,40]。如圖 2-1 為心臟結(jié)構(gòu)及血液流動示意圖。

哈爾濱理工大學工程碩士學位論文動周期包括兩個時期，即心室收縮期與心室舒張期，如圖 2-2 為心容積對照。心音是心臟機械活動產(chǎn)生的振動信息以聲波傳遞的一種分為正常心音和異常心音。同時，心音主要包括第一心音(S1)、第第三心音(S3)、第四心音(S4)和心臟雜音。心室收縮期，血液流出心室進入動脈，S1 的出現(xiàn)是此過程開始的舒張期，血液從靜脈經(jīng)過心房流入心室，S2 的出現(xiàn)是此過程開始的于心室舒張時血液快速流入心室引起心室和瓣膜的振動，但此心音易被聽到，多見于兒童。S4 源于心室收縮時血液快速充盈心室引被稱為心房音，但此心音在聽診時極難聽到。心臟雜音主要指產(chǎn)生期或舒張期的任意時刻或任意一段時間的有別于 S1、S2、S3 和 S[41]。由于除特殊人群外 S3 與 S4 不易被聽見，且 S3 與 S4 的出現(xiàn)臟出現(xiàn)異常，因此可以將除特殊人群外的 S3、S4 與心臟雜音理解心室收縮 心室舒張

哈爾濱理工大學工程碩士學位論文MIFkEMkff 12(()) 加權(quán)瞬時頻率 IF(t)為 NiiNiiiAtAtIFtIFt11()()()( )IFi(t)為心音信號的瞬時頻率，Ai(t)為心音信號的強度。T11心音信號的包絡
【參考文獻】

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本文編號：2858113