一種基于心臟生理參數(shù)的復(fù)合心音合成模型及應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:一種基于心臟生理參數(shù)的復(fù)合心音合成模型及應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:心音信號(hào)是一種重要的、復(fù)雜的人體生理信號(hào),蘊(yùn)含了大量的生理信息。研究心音合成的目的主要有三點(diǎn):第一,通過(guò)心音特征參數(shù)控制心音合成模型并有效合成心音,從而可證明心音特征的有效性;第二,合成心音可以作為無(wú)噪聲的人為可控的理想心音源以供教學(xué)和科研。第三,為心音算法的評(píng)估提供一種理想評(píng)價(jià)信源,以供各種心音處理算法使用,從而保證心音算法評(píng)價(jià)指標(biāo)的一致性。本文提出一種基于心臟生理參數(shù)的復(fù)合心音合成模型并探討它在心音催眠音樂(lè)中的應(yīng)用。首先,從心音的產(chǎn)生機(jī)制和心音的混沌特性出發(fā)構(gòu)建一種心音合成模型,它包括左側(cè)心音合成模型和右側(cè)心音合成模型,兩個(gè)模型分別含有三個(gè)微分方程,然后根據(jù)簡(jiǎn)化的心臟仿真模型計(jì)算出心臟工作時(shí)的各項(xiàng)生理參數(shù),去控制心音合成模型,從而得到一組合成心音。該模型有以下三個(gè)特點(diǎn):第一,根據(jù)心臟的生理結(jié)構(gòu)與心音的產(chǎn)生機(jī)制構(gòu)建該模型使得心音合成模型產(chǎn)生的合成信號(hào)具有了心音時(shí)域和頻域上的基本特征并且與心臟活動(dòng)有直接的聯(lián)系;第二,該模型考慮了真實(shí)心音的混沌特性,與真實(shí)心音相似的是,該模型合成的心音也具有混沌特性;第三,該模型引入了一種簡(jiǎn)化的心臟仿真模型,使其具備了既可以利用心臟仿真模型提供的仿真生理參數(shù)合成心音也可以利用臨床實(shí)際生理參數(shù)合成心音的靈活性。其次,利用該復(fù)合心音合成模型合成一組合成心音,并從時(shí)域波形,頻域能量,混沌性三個(gè)角度對(duì)合成心音進(jìn)行評(píng)價(jià)。并根據(jù)心臟異;顒(dòng)的特征對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,合成出兩組病態(tài)情況下的心音。最后,根據(jù)該復(fù)合心音合成模型,提出了一種基于心音控制的自適應(yīng)心音催眠音樂(lè)產(chǎn)生方法。本文提出的復(fù)合心音合成模型不僅能夠產(chǎn)生有效的正常心音,也能夠產(chǎn)生有效的病理心音,并且可以用于產(chǎn)生自適應(yīng)的心音催眠音樂(lè)。這些研究結(jié)果對(duì)于促進(jìn)合成心音的研究和應(yīng)用具有理論意義和實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:心音 合成模型 心音信號(hào)合成器 心音催眠音樂(lè)
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:R540.4;TN912.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)注釋表8-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 本課題的研究背景和意義9-10
- 1.2 本課題的研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.1 心音產(chǎn)生機(jī)理的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 心音合成模型的研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 本課題的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)12-14
- 第二章 心臟的結(jié)構(gòu)和混沌系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)14-22
- 2.1 心臟的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程14-15
- 2.1.1 人類(lèi)心臟的結(jié)構(gòu)14-15
- 2.1.2 心臟跳動(dòng)的工作過(guò)程15
- 2.2 心音產(chǎn)生機(jī)理的分析15-16
- 2.3 極限環(huán)的理論基礎(chǔ)16-17
- 2.3.1 吸引子的分類(lèi)16
- 2.3.2 極限環(huán)吸引子的概念16-17
- 2.4 混沌系統(tǒng)特征17-21
- 2.4.1 相空間吸引子17-18
- 2.4.2 Poincare截面圖18
- 2.4.3 關(guān)聯(lián)維數(shù)18-19
- 2.4.4 Lyapunov指數(shù)19-21
- 2.5 本章小結(jié)21-22
- 第三章 一種基于心臟生理參數(shù)的復(fù)合心音合成模型22-43
- 3.1 幾種已有的心音合成模型的分析22-25
- 3.1.1 線性瞬態(tài)調(diào)頻信號(hào)心音合成模型22-23
- 3.1.2 非線性瞬態(tài)調(diào)頻信號(hào)心音合成模型23-24
- 3.1.3 指數(shù)阻尼正弦模型24
- 3.1.4 高斯調(diào)制正弦模型24-25
- 3.2 心音的產(chǎn)生機(jī)制及其特性25-26
- 3.2.1 心音的產(chǎn)生機(jī)制25
- 3.2.2 心音的混沌特性分析25-26
- 3.3 基于心臟生理參數(shù)的復(fù)合心音合成模型26-30
- 3.3.1 復(fù)合心音合成模型的基本結(jié)構(gòu)26
- 3.3.2 復(fù)合心音合成的原則26-27
- 3.3.3 復(fù)合心音合成模型27-30
- 3.4 復(fù)合心音合成模型的計(jì)算與結(jié)果分析30-37
- 3.4.1 復(fù)合心音合成模型參數(shù)的計(jì)算30-32
- 3.4.2 復(fù)合心音合成模型的仿真32-37
- 3.5 復(fù)合心音合成模型的計(jì)算與結(jié)果分析37-42
- 3.5.1 合成心音的時(shí)域波形的評(píng)價(jià)37-39
- 3.5.2 合成心音的頻域評(píng)價(jià)39-41
- 3.5.3 合成心音的混沌性評(píng)價(jià)41-42
- 3.6 本章小結(jié)42-43
- 第四章 基于復(fù)合心音合成模型的病理心音的合成43-52
- 4.1 病理心音概述43-44
- 4.2 高血壓情況下病理心音的合成44-48
- 4.2.1 高血壓病征的特點(diǎn)及其對(duì)心音的影響44-45
- 4.2.2 高血壓病征下的心音合成45-48
- 4.3 心衰情況下病理心音的合成48-51
- 4.3.1 心衰的特點(diǎn)及其對(duì)心音的影響48
- 4.3.2 心肌彈性減小引起的心力衰竭情況下的心音合成48-51
- 4.4 本章小結(jié)51-52
- 第五章 一種基于心音控制的自適應(yīng)心音催眠音樂(lè)的方法52-58
- 5.1 方法提出的理論背景52
- 5.2 基于心音控制的自適應(yīng)心音催眠音樂(lè)產(chǎn)生方法52-56
- 5.2.1 方法的整體框圖52-53
- 5.2.2 方法與步驟53-54
- 5.2.3 控制器中差異指標(biāo)的計(jì)算54-56
- 5.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-57
- 5.4 本章小結(jié)57-58
- 第六章 總結(jié)與展望58-60
- 6.1 總結(jié)58-59
- 6.2 展望59-60
- 參考文獻(xiàn)60-63
- 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文63-64
- 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利64-65
- 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目65-66
- 致謝66
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本文編號(hào):454706
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