發(fā)布時間：2018-05-17 12:59

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

【摘要】：心音是心臟血流動力與心臟相互作用而產(chǎn)生的機械振動,反映了心臟各心腔、瓣膜及大血管的運行狀態(tài),對評估心血管系統(tǒng)功能有重要應(yīng)用價值。心音(包括雜音)在每一個心動周期內(nèi)重復(fù)產(chǎn)生。這種重復(fù)性在信號處理理論中表現(xiàn)為“循環(huán)平穩(wěn)特性”。本文基于循環(huán)平穩(wěn)信號理論,系統(tǒng)地研究了心音信號循環(huán)平穩(wěn)特性的定量評估、心音信號的瞬時循環(huán)頻率和心音的自動分割等方法及應(yīng)用,主要創(chuàng)新工作如下：(1)研究了定量評估心音信號循環(huán)平穩(wěn)特性的方法及其應(yīng)用。心音信號不是嚴(yán)格的循環(huán)平穩(wěn)信號,而是準(zhǔn)循環(huán)平穩(wěn)信號。本文根據(jù)循環(huán)平穩(wěn)信號理論,提出了“循環(huán)平穩(wěn)程度”(Degree of cyclostationarity)統(tǒng)計量和計算方法,定量地評估心音信號在任意時段循環(huán)平穩(wěn)特性的強弱。當(dāng)心音信號中存在噪聲和干擾時,心音信號的循環(huán)平穩(wěn)程度會減弱。因此,可用心音信號的“循環(huán)平穩(wěn)程度”反映心音信號的質(zhì)量,評判心音信號中含有噪聲或干擾的多少,從心音信號中自動地找出沒有噪聲(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。該方法無需人工干預(yù),全自動運行,解決了計算機自動分析心音信號的一個工程實際問題。另外,還通過增強心音信號的循環(huán)平穩(wěn)程度,提出了心音信號的降噪聲方法。無論噪聲是有色的、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)沒有交集,理論上可將心音信號中的噪聲徹底去除。(2)研究了心音信號的瞬時循環(huán)頻率及其應(yīng)用�；谘h(huán)平穩(wěn)信號理論,提出了心音信號的瞬時循環(huán)頻率及計算方法,反映了心臟機械振動的瞬時重復(fù)頻率。本文中,“瞬時循環(huán)頻率”(Instantaneous cycle frequency)有三方面應(yīng)用。一是心音信號的自動心動周期檢測。通常情況下,分割心音信號的心動周期需要參考心電信號的R波。本文提出了心音信號的瞬時循環(huán)頻率的概念,并從心音信號中提取出了反映心動周期的瞬時相位,從而精確地估計出心動周期。二是分離心肺音混合信號中的心音信號。在采集心音信號的過程中,呼吸音(肺音)是常見的噪聲干擾之一。為了得到純凈的心音信號,有必要將其分離出來。鑒于心音與肺音在時域、頻域都重疊在一起,理論上限制了時頻域分離方法的應(yīng)用。但是,心音與肺音的循環(huán)頻率顯著不同。于是,基于瞬時循環(huán)頻率的差異,可將它們有效分離。三是估計胎兒的心率。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,長期監(jiān)測時可能會對胎兒造成影響。本文提出用胎兒心音的瞬時循環(huán)頻率估計胎兒的心率,僅被動接收胎兒心音,對胎兒無傷害,估計準(zhǔn)確。以上三種應(yīng)用僅需要心音信號一個信號源,不需要其它參考信號,有利于心音信號的計算機自動分析。(3)研究了心音信號的自動分割方法。在心音分析中常常需要標(biāo)定出心音在信號中的位置,即分割出心音。基于心音信號的循環(huán)平穩(wěn)特性,本文提出了兩種自動心音分割方法。一,提出了心音信號的循環(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)利用動態(tài)聚類實現(xiàn)心音分割的方法。實驗表明,分割準(zhǔn)確率達(dá)到了96%以上。本文在循環(huán)平穩(wěn)信號處理理論的指導(dǎo)下,系統(tǒng)深入地研究了心音信號的循環(huán)平穩(wěn)特性及其在心音信號處理中的應(yīng)用。這些研究和應(yīng)用有效地發(fā)掘了心音信號的循環(huán)平穩(wěn)特性,取得了有價值的研究結(jié)果,為計算機自動分析心音信號提供了有力的技術(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)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R540.4;TN912.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1901476