發(fā)布時(shí)間：2017-03-27 14:09

  本文關(guān)鍵詞：基于盲分離的胎心音心率檢測(cè)算法與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：胎心監(jiān)護(hù)是保障胎兒和產(chǎn)婦安全,實(shí)現(xiàn)國(guó)家優(yōu)生優(yōu)育的重要手段,在圍產(chǎn)階段對(duì)母體內(nèi)的胎兒進(jìn)行監(jiān)護(hù),可以在了解胎兒發(fā)育狀況的同時(shí),大大地減少因缺氧、缺血而出現(xiàn)的窘迫,導(dǎo)致的胎兒出生缺陷,甚至胎兒死亡的情況。胎心率電子監(jiān)護(hù)是目前最廣泛的胎兒監(jiān)護(hù)的方法,快速準(zhǔn)確的檢測(cè)和分析胎心率具有較大的難度,也成為近年的研究方向。本文總結(jié)了一些主要的胎心率檢測(cè)研究算法,并提出了基于盲分離的多普勒胎心音的瞬時(shí)心率檢測(cè)算法,將胎兒心音信號(hào)的時(shí)間域和頻率域的分布信息聯(lián)合起來(lái),利用對(duì)于胎心音信號(hào)周期性的先驗(yàn)知識(shí)選取不同的頻段,進(jìn)行獨(dú)立分量分析,將不同的獨(dú)立信號(hào)進(jìn)行分離,選取與原信號(hào)相關(guān)性最強(qiáng)的獨(dú)立分量,并計(jì)算胎心音的瞬時(shí)心率。本文完成了以下幾個(gè)方面的工作。第一,介紹并總結(jié)了一些主要的胎兒心率檢測(cè)的方法；提出本文中所研究的算法的主要思路；介紹一些相關(guān)的理論知識(shí),包括短時(shí)傅里葉變換,盲分離研究,獨(dú)立分量分析等。第二,詳細(xì)介紹基于盲分離的多普勒胎心音檢測(cè)算法的基本思路：首先對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理,然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換得到時(shí)頻圖,在時(shí)頻圖中根據(jù)心音信號(hào)的先驗(yàn)知識(shí)選取幾個(gè)特征頻段,將選取的每個(gè)特征頻段作為一個(gè)觀測(cè)信號(hào),對(duì)觀測(cè)信號(hào)做FastICA運(yùn)算,在分離出的獨(dú)立分量中選擇與心音信號(hào)周期最匹配的獨(dú)立分量,對(duì)最匹配分量做自相關(guān)計(jì)算并檢測(cè)峰值,計(jì)算胎心率。MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)并針對(duì)多組不同的數(shù)據(jù)樣本分析算法的可靠性。第三,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于盲分離的多普勒胎心音瞬時(shí)心率檢測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)包括硬件部分和上位機(jī)軟件部分。硬件部分包括：超聲多普勒胎心音信號(hào)采集模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、系統(tǒng)控制模塊,控制模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的任務(wù)協(xié)調(diào)和數(shù)據(jù)封裝。軟件部分主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)的處理作,胎心音瞬時(shí)心率的檢測(cè),此外還包括與硬件部分的數(shù)據(jù)通信和分離信號(hào)的打印管理等功能。
【關(guān)鍵詞】：超聲多普勒 胎心率 信號(hào)盲分離 獨(dú)立分量分析
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R714.5;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• Contents10-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 課題的研究背景和現(xiàn)狀13-14
• 1.2 胎兒心率研究概況14-15
• 1.3 論文的研究工作及結(jié)構(gòu)安排15-17
• 1.3.1 課題來(lái)源15
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)15-16
• 1.3.3 論文的結(jié)構(gòu)16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 相關(guān)研究理論知識(shí)介紹18-32
• 2.1 短時(shí)傅里葉變換基本理論18-21
• 2.1.1 連續(xù)短時(shí)傅里葉變換19-20
• 2.1.2 離散短時(shí)傅里葉變換20-21
• 2.2 信號(hào)盲分離技術(shù)介紹21
• 2.3 獨(dú)立分量分析21-25
• 2.3.1 獨(dú)立分量分析的定義22-23
• 2.3.2 信號(hào)的預(yù)處理23-25
• 2.4 FastICA25-31
• 2.4.1 熵26-27
• 2.4.2 基于負(fù)熵的近似的快速I(mǎi)CA算法27-29
• 2.4.3 FastICA算法的優(yōu)點(diǎn)29
• 2.4.4 FastICA算法的說(shuō)明29-31
• 2.5 本章小節(jié)31-32
• 第三章 瞬時(shí)心率的檢測(cè)方法及實(shí)施32-48
• 3.1 瞬時(shí)胎心率檢測(cè)算法的流程32-33
• 3.2 檢測(cè)算法的具體實(shí)施步驟33-38
• 3.2.1 信號(hào)的預(yù)處理33
• 3.2.2 時(shí)頻分析33-34
• 3.2.3 選取特征頻段34-35
• 3.2.4 FastICA35-36
• 3.2.5 獨(dú)立分量自相關(guān)函數(shù)的峰值檢測(cè)36-37
• 3.2.6 瞬時(shí)心率的計(jì)算37-38
• 3.3 算法的仿真實(shí)驗(yàn)和性能分析38-47
• 3.3.1 MATLAB的介紹38-39
• 3.3.2 FastICA工具箱介紹39-42
• 3.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)42-45
• 3.3.4 算法的性能分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 基于盲分離的胎心率檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)48-62
• 4.1 系統(tǒng)總體框架48
• 4.2 信號(hào)采集模塊48-50
• 4.2.1 心音信號(hào)的相關(guān)介紹48-49
• 4.2.2 超聲多普勒心音采集技術(shù)介紹49-50
• 4.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊50-54
• 4.3.1 AD7734芯片介紹51-52
• 4.3.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)52-54
• 4.4 系統(tǒng)控制模塊54-59
• 4.4.1 MSP430F2272介紹54-57
• 4.4.2 控制模塊電路設(shè)計(jì)57-59
• 4.5 模塊之間的通信59-61
• 4.5.1 控制模塊與AD轉(zhuǎn)換模塊的通信59-60
• 4.5.2 控制模塊與PC機(jī)之間的通信60-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 第五章 基于盲分離的胎心率檢測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)62-69
• 5.1 VS2010的編程知識(shí)簡(jiǎn)介62-63
• 5.1.1 VS2010簡(jiǎn)介62
• 5.1.2 MFC的消息響應(yīng)機(jī)制62-63
• 5.2 軟件設(shè)計(jì)的框架簡(jiǎn)介63-64
• 5.3 軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)64-68
• 5.3.1 串口通信64-65
• 5.3.2 報(bào)表打印65-67
• 5.3.3 心率檢測(cè)類(lèi)說(shuō)明67-68
• 5.4 程序運(yùn)行結(jié)果及測(cè)試68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)和展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀學(xué)位期間的科研成果75-77
• 致謝77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉芳;張燕妮;;基于奇異值降維的胎心電盲分離方法[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2013年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王惠剛;梁紅;李志舜;;盲分離的模糊性[A];第十一屆全國(guó)信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)（CCSP-2003）論文集[C];2003年

2 姜華;秦志峰;錢(qián)進(jìn);;一種頻域盲分離技術(shù)及其性能分析[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2002年全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

3 劉堅(jiān);陸佶人;;一種基于遺傳算法的盲分離方法[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2003年青年學(xué)術(shù)會(huì)議[CYCA'03]論文集[C];2003年

4 綦敦浩;章新華;范文濤;;水聲信號(hào)盲分離排序算法[A];2011'中國(guó)西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

5 姚毅;賈金玲;姚婭川;;盲分離技術(shù)在識(shí)別生物信號(hào)中的應(yīng)用[A];第二屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

6 夏斌;;基于獨(dú)立剩余量的圖像盲分離[A];2007第三屆中國(guó)智能交通年會(huì)論文集[C];2007年

7 鐘伯成;;信息極大ICA算法的動(dòng)態(tài)盲分離研究[A];2008通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十三屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2008年

8 王燕妮;馬鐵華;;盲分離技術(shù)在智能化引信中的應(yīng)用研究[A];第三屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

9 劉娜;郭建中;;Infomax算法對(duì)調(diào)幅信號(hào)盲分離效果的分析[A];第二屆西安-上海兩地聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

10 蔡秋芳;李國(guó)輝;楊海濱;;基于時(shí)頻非交疊性的語(yǔ)音盲分離[A];第六屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議（HHME2010)、第19屆全國(guó)多媒體學(xué)術(shù)會(huì)議（NCMT2010）、第6屆全國(guó)人機(jī)交互學(xué)術(shù)會(huì)議（CHCI2010）、第5屆全國(guó)普適計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議（PCC2010）論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 本報(bào)記者 滕繼濮;盲分離：不想要的信號(hào)“非誠(chéng)勿擾”[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蔡坤;胎兒心電信號(hào)的盲分離研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 張安清;盲分離技術(shù)及其在水聲信號(hào)中的應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2006年

3 叢豐裕;面向目標(biāo)感知的盲信號(hào)處理算法研究[D];上海交通大學(xué);2007年

4 楊祖元;盲信號(hào)分離算法分析與應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2009年

5 周勃;基于盲分離的空調(diào)機(jī)組故障振聲診斷研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2008年

6 高峰;欠定松弛稀疏信號(hào)的盲分離研究[D];華南理工大學(xué);2012年

7 趙宇峰;單通道時(shí)頻混疊通信信號(hào)盲分離研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

8 黃青華;基于源信號(hào)模型的盲分離技術(shù)研究及應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2007年

9 王翔;通信信號(hào)盲分離方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

10 張?jiān)?車(chē)輛多相關(guān)振動(dòng)噪聲源及其路徑識(shí)別方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 查君君;盲分離技術(shù)的研究及其在缺陷信號(hào)處理中的應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

2 何真強(qiáng);基于極大似然法的信號(hào)源盲分離[D];北京交通大學(xué);2012年

3 李雯雯;混響背景下盲分離方法的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

4 孫慶瑞;通信信號(hào)的單通道盲分離技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

5 王啟勇;目標(biāo)回波與混響的盲分離技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

6 王賽紅;基于盲分離的胎心音心率檢測(cè)算法與實(shí)現(xiàn)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

7 許龍霞;基于稀疏分析的有噪盲分離研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年

8 李佰;基于粒子群算法的盲分離及盲抽取的研究[D];湖南師范大學(xué);2010年

9 陳海洋;盲分離技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

10 徐朋霞;基于盲分離技術(shù)的凝析天然氣測(cè)量數(shù)據(jù)處理[D];中國(guó)石油大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于盲分離的胎心音心率檢測(cè)算法與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：270510