目前,在基于醫(yī)療大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)的心音識別系統(tǒng)研究中,對于單心動(dòng)周期的提取大多依賴人工截取或基于同步心電信號進(jìn)行分割,大大降低了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)用性和易用性。針對以上問題提出了一種基于低頻提取的單心動(dòng)周期分割及MFCC（Mel Frequency Cepstral Coefficients）特征提取的嵌入式硬件系統(tǒng),能夠更高效地實(shí)現(xiàn)單心動(dòng)周期分割并計(jì)算其MFCC特征參數(shù),綜合分割準(zhǔn)確率達(dá)98.3%,解決了單心音周期分割中對心音信號純凈度要求較高和沒有成熟系統(tǒng)的問題,并且降低了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本,具有較好的實(shí)用性和潛在的應(yīng)用前景。 

【文章來源】：電子技術(shù)應(yīng)用. 2020,46(12)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

本系統(tǒng)選擇STM32F103微處理作為系統(tǒng)硬件控制核心。STM32F103作為低功耗高性能的嵌入式微處理器具有豐富的外設(shè)資源，例如高速IO、DMA控制器、USART等，能夠高效地控制外圍電路。在本設(shè)計(jì)的硬件電路系統(tǒng)中，STM32主要完成對于外圍電路的控制，讀取數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7606的數(shù)據(jù)以及與上位機(jī)通信。2.2 CM-01B及信號調(diào)理電路

心音的主要頻段為20～400 Hz,CM-01B頻響曲線如圖3所示，在8 Hz～2.2 k Hz頻帶范圍內(nèi)具有良好的頻響特性，能夠完成對于心音有效頻段的采集。由于CM-01B輸出的信號為微弱電信號，需經(jīng)過信號調(diào)理電路放大后才可使用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行離散采集，本系統(tǒng)中的信號調(diào)理電路由電壓跟隨器、抗混疊濾波器、正電壓偏置電路以及正向放大電路組成，阻抗匹配較好，能夠完成心音信號的高保真放大。圖4為信號調(diào)理電路原理圖。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于PCA-SOM的異常心音分類識別方法的研究[J]. 劉喻,唐雪輝,陳洪波,徐紹凱,范琳,梁慶德.  航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2018(01)
[2]基于心音周期性的自動(dòng)分段研究[J]. 許莉莉,郭學(xué)謙.  中國醫(yī)療設(shè)備. 2018(01)
[3]基于MFCC的語音情感特征提取研究[J]. 李虹,徐小力,吳國新,丁春艷,趙學(xué)梅.  電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]一種心音小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別系統(tǒng)[J]. 成謝鋒,傅女婷,陳胤,張學(xué)軍,黃麗亞.  振動(dòng)與沖擊. 2017(03)
[5]基于Hilbert變換及間歇混沌的水聲微弱信號檢測方法研究[J]. 陳志光,李亞安,陳曉.  物理學(xué)報(bào). 2015(20)
[6]基于STM32與AD7606的高精度和快速響應(yīng)數(shù)字多功能表的設(shè)計(jì)[J]. 徐國明,徐燕明,曹達(dá),袁建香,李生輝.  電測與儀表. 2015(12)
[7]基于心音窗函數(shù)的心音圖形化處理方法的研究[J]. 成謝鋒,李偉.  物理學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]融合MFCC和LPCC的語音感知哈希算法[J]. 黃羿博,張秋余,袁占亭,楊仲平.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[9]基于周期提取的心音分段方法[J]. 武偉寧,陳若珠.  北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2015(01)
[10]心音身份識別綜述[J]. 成謝鋒,傅女婷.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)

碩士論文
[1]基于包絡(luò)提取的心音信號識別與分類[D]. 李爽.河南大學(xué) 2018
[2]基于深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的心音信號分類識別的研究[D]. 李天雅.華南理工大學(xué) 2018
[3]基于PVDF壓電薄膜的脈博傳感器設(shè)計(jì)[D]. 任程誠.大連理工大學(xué) 2011



本文編號：3370722