發(fā)布時間：2017-07-07 00:03

  本文關鍵詞：心音信號的提取和處理研究

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【摘要】： 心音信號是人體最重要的生理信號之一。聽診是對心臟疾病進行檢測的一種重要手段,具有心電圖、超聲心電圖不可取代的優(yōu)勢。但是傳統(tǒng)的心音聽診器存在多方面的不足,從而阻礙了醫(yī)學在心音診斷方面的發(fā)展。電子心音圖檢查將心臟聽診形象化,提高了心臟疾病的診斷和鑒別水平。對心音信號進行分析并且提取其特征參數(shù),便于醫(yī)生了解心臟的基本情況及做出更加準確的判斷。然而到目前為止,國內的心音信號采集和分析系統(tǒng)仍相當不成熟,基本上仍停留在理論研究的水平,很少有實用意義上的心音信號分析診斷方面的電子醫(yī)療產品。 本文設計并改進了一套基于PC機的心音采集和處理系統(tǒng),該系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能:心音數(shù)據(jù)的采集、提取、當前心音信號的顯示、管理病人信息和心音數(shù)據(jù)文件、對心音信號進行時域和頻域分析、心音信號的波形回放及聲音回放、查看及分析先前記錄等。該系統(tǒng)體積小、成本低、使用方便。本研究針對心音信號的臨床研究提供了基本的分析方法和分析工具,為心音用于心臟疾病輔助診斷奠定了基礎。本文設計的基于Matlab及PC機的心音采集系統(tǒng)為心音的數(shù)據(jù)采集及分析提供了一個低成本可靠且可行的解決方案。同時,因為心音信號是非平穩(wěn)信號,為了全面了解心音信號的特征,需要從時域、頻域、時-頻域等角度對心音信號進行分析,提取特征參數(shù)。由于采集,處理中的各種干擾的存在,采集到的心音信號中含有大量噪聲。因此,在進行分析之前要對心音信號進行預處理,消除其包含的各種噪聲。經過預處理后,心音信號質量顯著提高,為進一步分析奠定了基礎。 本論文主要作了以下幾個方面的工作: (1)研究了心音的基礎理論。包括產生機制、傳輸原理、心音信號特性、及傳統(tǒng)心音圖產生機制。 (2)研究了多種心音傳感器,制作了一種成本低廉,性能良好的心音傳感器。 (3)研究了適合于心音和心電信號采集的模擬電路數(shù)字電路和信號處理方法。 (4)利用Matlab,對采集到的心音信號,進行了濾波,去噪等處理,并在時域、頻域、時-頻域對采集到的心音信號進行了分析,提取了心音信號的包絡,并計算得到了心音信號的頻率特性圖和三維能量分布圖,為進一步依靠心音信號分析病理信息提供了可能。 (5)為了使心音分析系統(tǒng)操作更加方便,本文開發(fā)了可視化的心音管理系統(tǒng),利用各種控件完成界面顯示,且能直接調用函數(shù)對心音進行分析,簡化了操作。 論文最后對全文進行了總結,指出了存在的一些不足,并對下一步的研究工作進行了展望。
【關鍵詞】：心音 心音傳感器 濾波 心音包絡 心音管理系統(tǒng)
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：R318
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的目的及意義9-13
• 1.1.1 心音的基礎知識9-11
• 1.1.2 心音和心臟疾病的關系11-12
• 1.1.3 本課題的研究目的及意義12-13
• 1.2 國內外對心音信號研究的現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 國內對心音信號的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國外對心音信號的研究現(xiàn)狀14
• 1.3 心音分析的熱點和不足14-16
• 第二章 信號處理的基礎知識16-39
• 2.1 數(shù)字濾波器的設計16-22
• 2.1.1 數(shù)字濾波器的結構17-22
• 2.2 數(shù)字濾波器的設計方法22-30
• 2.2.1 IIR數(shù)字濾波器的設計方法22-24
• 2.2.2 FIR數(shù)字濾波器的設計24-28
• 2.2.3 模擬低通濾波器的設計指標和方法28-29
• 2.2.4 模擬低通到數(shù)字帶阻的轉換29-30
• 2.3 傅里葉分析30
• 2.4 小波分析30-33
• 2.5 希爾伯特變換和黃變換33-37
• 2.6 短時傅里葉變換37-39
• 第三章 心音傳感器39-47
• 3.1 心音產生的原理39
• 3.2 PVDF壓電膜型傳感器的工作原理39-41
• 3.2.1 PVDF結構40
• 3.2.2 PVDF心意傳感器的參數(shù)和特性40-41
• 3.3 基于聽診頭和駐極體電容的心音傳感器41-43
• 3.3.1 駐極體話筒的基本原理42-43
• 3.4 硬件系統(tǒng)總體設計43-44
• 3.5 心音模擬電路的設計44-47
• 3.5.1 心音前置放大電路44
• 3.5.2 低通濾波電路44-45
• 3.5.3 主放大電路45
• 3.5.4 心音音頻的錄制45-47
• 第四章 心音信號的分析與處理47-54
• 4.1 心音信號分析所用環(huán)境47
• 4.2 從MP3 音頻中采集心音信號47-49
• 4.3 心音信號分析49-53
• 4.3.1 數(shù)字濾波器濾除工頻干擾49-50
• 4.3.2 希爾伯特變換提取包絡50-51
• 4.3.3 小波分析求時頻分布51-53
• 4.4 心音分析系統(tǒng)的軟件設計53-54
• 第五章 總結與展望54-55
• 5.1 主要結論54
• 5.2 后續(xù)研究工作的展望54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-60
• 作者在研究生期間取得的研究成果60-61

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1 韋哲;李戰(zhàn)明;程自峰;李向偉;魏偉一;;基于聲卡的心音信號采集與處理系統(tǒng)的實驗研究[J];中國醫(yī)療設備;2008年10期

2 張依群;;醫(yī)用傳感器(五)[J];中國醫(yī)療器械雜志;1983年06期

3 張錦華;彭承琳;林泉;朱婧;;基于單片機的心音信號遙測系統(tǒng)[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2006年06期

4 劉杰;王波;劉文;;多生理信號參數(shù)檢測電路設計[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2009年06期

5 鄭國東;何為;蔣樝;;基于幻象電源供電的純電容心音傳感器的設計[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2009年03期

6 廖慶豐;郭興明;張箭;陳珂;羅晶;;便攜式多功能心音聽診系統(tǒng)的研制[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2008年09期

7 趙虎;宋曉棟;何為;;基于虛擬儀器的數(shù)字心音圖分析儀的設計研究[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2009年01期

8 許燕青;馬草原;;2010年全國大學生電子信息實踐創(chuàng)新作品本科創(chuàng)新組一等獎 電子心音聽診器[J];電子世界;2011年01期

9 張玉華;邵慶余;孟巖;李橋;劉毅;趙玲;李新;周洪軍;;一種心音信號微機檢測系統(tǒng)的設計[J];生物醫(yī)學工程研究;1998年04期

10 馬國安,湯大侃,譚平,趙葆華,許霞琴,毛鳳儀,蔣有銘;心血管功能無創(chuàng)傷性檢測及其微機處理系統(tǒng)[J];復旦學報(醫(yī)學版);1991年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳國強;心音信號的提取和處理研究[D];西安電子科技大學;2009年

2 曹剛;基于物聯(lián)網及壓縮感知理論的遠程心音監(jiān)測平臺研究[D];南京郵電大學;2012年

3 譚江平;心音信號采集和分析系統(tǒng)的研制[D];重慶大學;2004年

4 吳宇紅;電子聽診器[D];黑龍江大學;2008年

5 任羽;基于ZigBee的無線心音傳感器節(jié)點設計[D];重慶大學;2011年

6 闕小生;基于電容傳感器的心音電子分析儀的研究[D];重慶大學;2008年

7 黎秀龍;基于外周動脈波形分析的Multi-PWV獲取方法[D];中國科學技術大學;2011年

8 李建銀;基于智能手機平臺的心音采集和無線傳輸技術的研究[D];南京郵電大學;2011年

9 王波;基于脈搏波的動脈硬化檢測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];北京交通大學;2008年

10 張佑春;基于多源信息融合的心血管監(jiān)護系統(tǒng)研究[D];西華大學;2009年

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本文編號：528181