在當今社會,由于工作壓力大、環(huán)境污染及食品安全等因素的影響,現(xiàn)代人很容易出現(xiàn)突發(fā)心臟問題,心臟健康問題越來越受到人們重視,因此人們對醫(yī)院以外心臟活動日常監(jiān)測的需求日益增加。而心沖擊圖信號(Ballistocardiogram,BCG)作為一種非創(chuàng)傷、無感覺心臟活動檢測方法,適合用于家庭日常心臟監(jiān)護。心臟收縮時血液從血管中噴射引起皮膚表面振動,將這種周期性微弱振動記錄下來就是心沖擊圖信號。本文設(shè)計了一種基于壓電薄膜傳感器的坐式BCG信號聯(lián)合采集系統(tǒng),能在無感覺狀態(tài)下采集受試者運動前、后的BCG信號。對不同狀態(tài)下的信號進行特征提取、特征分析與模式識別,建立BCG信號的狀態(tài)模型,為進一步的診斷及治療等提供輔助。論文主要工作如下:(1)BCG信號時域特征的分析和提取。對采集的BCG信號進行預(yù)處理后,在局部極大值法定位J波的基礎(chǔ)上,提出一種閾值判斷法,能準確標記幅度較小的H、I、K、L波,實驗結(jié)果表明本文提出的方法能準確標記BCG波群特征點。分別用BCG信號和脈搏信號計算運動前、后的心率,結(jié)果表明兩種信號計算的心率差異較小,證明了BCG信號采集系統(tǒng)有良好的魯棒性。分析并提取了H-I、I-J、J-...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    §1.1 研究背景與意義
    §1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        §1.2.1 BCG信號起源與發(fā)展歷史
        §1.2.2 BCG信號國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    §1.3 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
    §1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 BCG信號采集與預(yù)處理
    §2.1 BCG信號采集系統(tǒng)總體設(shè)計
    §2.2 BCG信號硬件采集電路設(shè)計
        §2.2.1 壓電薄膜傳感器
        §2.2.2 電源電路
        §2.2.3 電荷靈敏前置放大電路
        §2.2.4 濾波電路
        §2.2.5 50Hz工頻陷波電路
        §2.2.6 后置放大電路
    §2.3 采集過程與數(shù)字濾波
        §2.3.1 BCG信號采集步驟
        §2.3.2 濾波器的選擇
        §2.3.3 濾波流程
    §2.4 本章小結(jié)
第三章 BCG信號的時域特征提取
    §3.1 帶閾值判斷的HIJKL波群特征標記法
    §3.2 不同狀態(tài)BCG信號波形特征提取分析
    §3.3 其他時域特征提取
    §3.4 本章小結(jié)
第四章 BCG信號高階統(tǒng)計量特征分析及特征提取
    §4.1 引言
    §4.2 高階統(tǒng)計量的原理
        §4.2.1 高階統(tǒng)計量的定義
        §4.2.2 高階統(tǒng)計量的性質(zhì)
        §4.2.3 雙譜估計的方法
    §4.3 雙譜的幅值和相位
        §4.3.1 雙譜幅值和相位的公示推導(dǎo)
        §4.3.2 BCG信號的雙譜幅值和相位分析
        §4.3.3 歸一化幅值和頻率與真實值的關(guān)系轉(zhuǎn)化
    §4.4 非線性相位耦合現(xiàn)象
    §4.5 BCG信號的偏度和峭度
    §4.6 雙譜實驗的過程、現(xiàn)象及結(jié)果
        §4.6.1 BCG信號雙譜直接法和間接法估計結(jié)果對比
        §4.6.2 雙譜參數(shù)對BCG雙譜實驗的影響
    §4.7 雙譜的1.5維譜(切片譜)
    §4.8 本章小結(jié)
第五章 基于小波變換的BCG信號雙譜分析與特征提取
    5.1 小波多尺度分解
    5.2 小波分解雙譜分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BCG信號分類識別
    §6.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理
    §6.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別流程
        §6.2.1 BCG信號識別總體流程
        §6.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置研究
        §6.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入特征參數(shù)對識別率的影響
    §6.3 BCG信號與脈搏信號識別效果對比
    §6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    §7.1 總結(jié)
    §7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間的成果



本文編號：3858022