本文選題：心音信號(hào) + 循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)理論�。� 參考：《大連理工大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：心音是心臟血流動(dòng)力與心臟相互作用而產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng),反映了心臟各心腔、瓣膜及大血管的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)評(píng)估心血管系統(tǒng)功能有重要應(yīng)用價(jià)值。心音(包括雜音)在每一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)重復(fù)產(chǎn)生。這種重復(fù)性在信號(hào)處理理論中表現(xiàn)為“循環(huán)平穩(wěn)特性”。本文基于循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)理論,系統(tǒng)地研究了心音信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特性的定量評(píng)估、心音信號(hào)的瞬時(shí)循環(huán)頻率和心音的自動(dòng)分割等方法及應(yīng)用,主要?jiǎng)?chuàng)新工作如下：(1)研究了定量評(píng)估心音信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特性的方法及其應(yīng)用。心音信號(hào)不是嚴(yán)格的循環(huán)平穩(wěn)信號(hào),而是準(zhǔn)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)。本文根據(jù)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)理論,提出了“循環(huán)平穩(wěn)程度”(Degree of cyclostationarity)統(tǒng)計(jì)量和計(jì)算方法,定量地評(píng)估心音信號(hào)在任意時(shí)段循環(huán)平穩(wěn)特性的強(qiáng)弱。當(dāng)心音信號(hào)中存在噪聲和干擾時(shí),心音信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)程度會(huì)減弱。因此,可用心音信號(hào)的“循環(huán)平穩(wěn)程度”反映心音信號(hào)的質(zhì)量,評(píng)判心音信號(hào)中含有噪聲或干擾的多少,從心音信號(hào)中自動(dòng)地找出沒(méi)有噪聲(或噪聲最小)的一段(即最佳子序列),排除噪聲或干擾較多的部分。該方法無(wú)需人工干預(yù),全自動(dòng)運(yùn)行,解決了計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析心音信號(hào)的一個(gè)工程實(shí)際問(wèn)題。另外,還通過(guò)增強(qiáng)心音信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)程度,提出了心音信號(hào)的降噪聲方法。無(wú)論噪聲是有色的、非高斯的,還是非平穩(wěn)的,只要心音與噪聲在循環(huán)頻率域內(nèi)沒(méi)有交集,理論上可將心音信號(hào)中的噪聲徹底去除。(2)研究了心音信號(hào)的瞬時(shí)循環(huán)頻率及其應(yīng)用。基于循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)理論,提出了心音信號(hào)的瞬時(shí)循環(huán)頻率及計(jì)算方法,反映了心臟機(jī)械振動(dòng)的瞬時(shí)重復(fù)頻率。本文中,“瞬時(shí)循環(huán)頻率”(Instantaneous cycle frequency)有三方面應(yīng)用。一是心音信號(hào)的自動(dòng)心動(dòng)周期檢測(cè)。通常情況下,分割心音信號(hào)的心動(dòng)周期需要參考心電信號(hào)的R波。本文提出了心音信號(hào)的瞬時(shí)循環(huán)頻率的概念,并從心音信號(hào)中提取出了反映心動(dòng)周期的瞬時(shí)相位,從而精確地估計(jì)出心動(dòng)周期。二是分離心肺音混合信號(hào)中的心音信號(hào)。在采集心音信號(hào)的過(guò)程中,呼吸音(肺音)是常見(jiàn)的噪聲干擾之一。為了得到純凈的心音信號(hào),有必要將其分離出來(lái)。鑒于心音與肺音在時(shí)域、頻域都重疊在一起,理論上限制了時(shí)頻域分離方法的應(yīng)用。但是,心音與肺音的循環(huán)頻率顯著不同。于是,基于瞬時(shí)循環(huán)頻率的差異,可將它們有效分離。三是估計(jì)胎兒的心率。臨床上所采用的超聲多普勒胎心監(jiān)護(hù)儀,由于其超聲輻射,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)時(shí)可能會(huì)對(duì)胎兒造成影響。本文提出用胎兒心音的瞬時(shí)循環(huán)頻率估計(jì)胎兒的心率,僅被動(dòng)接收胎兒心音,對(duì)胎兒無(wú)傷害,估計(jì)準(zhǔn)確。以上三種應(yīng)用僅需要心音信號(hào)一個(gè)信號(hào)源,不需要其它參考信號(hào),有利于心音信號(hào)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析。(3)研究了心音信號(hào)的自動(dòng)分割方法。在心音分析中常常需要標(biāo)定出心音在信號(hào)中的位置,即分割出心音。基于心音信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特性,本文提出了兩種自動(dòng)心音分割方法。一,提出了心音信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)包絡(luò)及基于循環(huán)平穩(wěn)包絡(luò)的心音分割方法。二,提出了在單周期內(nèi)利用動(dòng)態(tài)聚類實(shí)現(xiàn)心音分割的方法。實(shí)驗(yàn)表明,分割準(zhǔn)確率達(dá)到了96%以上。本文在循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)處理理論的指導(dǎo)下,系統(tǒng)深入地研究了心音信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特性及其在心音信號(hào)處理中的應(yīng)用。這些研究和應(yīng)用有效地發(fā)掘了心音信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特性,取得了有價(jià)值的研究結(jié)果,為計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析心音信號(hào)提供了有力的技術(shù)途徑。
[Abstract]:In this paper , the method of quantitative assessment of cardiac sound signal and its application are presented in this paper . The method of quantitative assessment of the cyclostationarity of heart sound signal , the instantaneous circulation frequency of heart sound signal and the automatic segmentation of heart sound signal are studied . In order to obtain pure heart sound signal , it is necessary to separate the heart sound signal from the heart sound signal . In order to obtain pure heart sound signal , it is necessary to separate the heart sound signal from the heart sound signal .
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R540.4;TN912.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 成謝鋒;李偉;;基于心音窗函數(shù)的心音圖形化處理方法的研究[J];物理學(xué)報(bào);2015年05期

2 梁慶真;郭興明;袁志會(huì);;局部投影和離散小波變換在心音信號(hào)去噪中的應(yīng)用[J];振動(dòng)與沖擊;2014年13期

3 龐春穎;韓立喜;劉記奎;;基于雙自適應(yīng)提升算法的心音信號(hào)去噪研究[J];振動(dòng)與沖擊;2013年19期

4 盧德林;郭興明;;基于奇異譜分析的心音信號(hào)小波包去噪算法研究[J];振動(dòng)與沖擊;2013年18期

5 成謝鋒;吳曉曉;王路飛;陳泓;;單路單周期心音混疊信號(hào)欠定盲分離方法[J];南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年02期

6 李戰(zhàn)明;韓陽(yáng);韋哲;周強(qiáng);辛邁;;基于S變換的心音信號(hào)特征提取[J];振動(dòng)與沖擊;2012年21期

7 陳潔;侯海良;羅良才;成運(yùn);;基于雙門限的第一、第二心音自動(dòng)識(shí)別方法[J];計(jì)算機(jī)工程;2012年16期

8 孫科學(xué);成謝鋒;;一種心音信號(hào)盲源分離方法[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2012年06期

9 陳遠(yuǎn)貴;羅保欽;曾慶寧;;基于一種新的小波閾值函數(shù)的心音信號(hào)去噪[J];計(jì)算機(jī)仿真;2010年11期

10 王新沛;劉常春;李遠(yuǎn)洋;孫處然;;基于高階香農(nóng)熵的心音分段算法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2010年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 明陽(yáng);基于循環(huán)平穩(wěn)和盲源分離的滾動(dòng)軸承故障特征提取方法研究[D];上海交通大學(xué);2013年

2 韋哲;心音時(shí)—頻分析方法及虛擬動(dòng)態(tài)心音分析系統(tǒng)的研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

3 曲強(qiáng);多項(xiàng)式相位信號(hào)與循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)處理算法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

4 張聰;基于信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特性的波達(dá)方向估計(jì)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

5 金艷;低截獲概率信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 李強(qiáng);認(rèn)知無(wú)線電中循環(huán)平穩(wěn)頻譜感知的研究[D];重慶大學(xué);2012年

2 韓德民;基于循環(huán)平穩(wěn)特征的頻譜感知技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

3 馬昭一;心音降噪聲與心音分割方法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1901476