【摘要】：心音信號是人體重要的生理信號,它蘊含著心臟各個部分狀態(tài)的大量生理病理信息,所以對心音信號的采集和研究具有重要的意義。本文的心音檢測系統(tǒng)通過采集心音信號,自動分析其心率和心音綜合指數(shù),并且采用語音播報分析結(jié)果,為用戶自助檢測心音提供一種新的平臺。本文首先從心音的頻域能量譜入手,分析了心音的頻域能量譜分布,給出了心音能量分布指標計算方法,然后再結(jié)合心音的心率、心率齊整性提出了心音綜合指數(shù)(CITF),CITF是一種全面反應(yīng)心音在時域和頻域綜合特性的量化指標。同時設(shè)計出了CITF的計算方法,為心音綜合評估提供了一種新方法。為了克服心音實際采集后會出現(xiàn)噪聲變?yōu)閭畏逯祷虻谝恍囊舴逯挡幻黠@等異常情況,本文通過改進選擇排序算法、設(shè)計自適應(yīng)閾值及預(yù)設(shè)峰值跨度,獲得一種出錯率較低的心率計算方法——常閾值法(CDT)。本文設(shè)計、實現(xiàn)了一種心音檢測系統(tǒng)。該心音檢測系統(tǒng)包括采集模塊、語音播報模塊、主控模塊,并且將CITF方法、心率CDT方法應(yīng)用于該系統(tǒng)中。完成了系統(tǒng)的心音采集及預(yù)處理、心音綜合指數(shù)計算、心率計算、語音播報等功能,同時還對該系統(tǒng)進行了小型化封裝,便于攜帶使用。最后本文通過樣本跟蹤實驗和多種情況下的重復(fù)實驗,測試了心音檢測系統(tǒng)的準確性和穩(wěn)定性。通過實驗結(jié)果分析提出了系統(tǒng)升級方案,在原方案的基礎(chǔ)上,(1)設(shè)計動態(tài)閾值獲得一種改進的心率計算方法;(2)計算出心音的時間序列符號熵,將符號熵應(yīng)用于心音綜合指數(shù)中。通過對比實驗表明,系統(tǒng)改進方案對提升分析心音的準確性和穩(wěn)定性具有明顯的效果。本文提出的心音綜合評估方法以及心音檢測系統(tǒng)方案具有可移植性,它們可應(yīng)用于不同性能的硬件平臺,具有一定的推廣和實用價值。
[Abstract]:Heart sound signal is an important physiological signal of human body, which contains a large number of physiological and pathological information about the state of each part of the heart, so it is of great significance to collect and study the heart sound signal. The heart sound detection system in this paper automatically analyzes the heart rate and heart sound comprehensive index by collecting the heart sound signal, and provides a new platform for the user to detect the heart sound by using the voice broadcast analysis results. In this paper, starting with the frequency domain energy spectrum of heart sound, the frequency domain energy spectrum distribution of heart sound is analyzed, and the calculation method of heart sound energy distribution index is given, and then the heart sound synthesis index (CITF), is put forward according to the heart rate and heart rate uniformity of heart sound. CITF is a quantitative index of the comprehensive characteristics of heart sound in time domain and frequency domain. At the same time, the calculation method of CITF is designed, which provides a new method for the comprehensive evaluation of heart sound. In order to overcome the abnormal situation that the noise becomes pseudo peak value or the first heart sound peak value is not obvious after the heart sound is actually collected, this paper designs the adaptive threshold and the preset peak span by improving the selection sorting algorithm. A method for calculating heart rate with low error rate, constant threshold method (CDT).), is obtained. In this paper, a heart sound detection system is designed and implemented. The heart sound detection system includes acquisition module, voice broadcast module and main control module, and the CITF method and heart rate CDT method are applied to the system. The functions of heart sound acquisition and preprocessing, heart sound comprehensive index calculation, heart rate calculation, voice broadcast and so on are completed. At the same time, the system is miniaturized and packaged, which is easy to carry and use. Finally, the accuracy and stability of the heart sound detection system are tested by sample tracking experiment and repeated experiment in many cases. Through the analysis of the experimental results, the system upgrade scheme is put forward. On the basis of the original scheme, (1) an improved heart rate calculation method is obtained by designing the dynamic threshold; (2) the symbolic entropy of heart sound is calculated, and the symbolic entropy is applied to the comprehensive index of heart sound. The comparative experiments show that the improved scheme has obvious effect on improving the accuracy and stability of heart sound analysis. The comprehensive evaluation method of heart sound and the scheme of heart sound detection system proposed in this paper have portability, and they can be applied to hardware platforms with different performance, and have certain popularization and practical value.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R540.4;TN912.3

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本文編號：2493225