本文關(guān)鍵詞：基于labview的心音多特征參數(shù)提取與分析

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【摘要】：心腦血管疾病給人類的健康帶來了新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),并已經(jīng)成為全球性公共衛(wèi)生問題。心音是心臟運(yùn)動產(chǎn)生的一種振動信號,它可以反映人類心臟的情況,同時提供了與心血管疾病相關(guān)的心房、心室、血管和瓣膜等部位的各種信息。因此,心血管疾病的病理信息會體現(xiàn)在心音上。這些攜帶病理信息的心音,在許多疾病中有特征性的體現(xiàn),尋找有效的特征參數(shù)用于診斷心血管疾病有較大的應(yīng)用價值。近年來,心音的特征提取和分析方法有很多,但進(jìn)行多特征參數(shù)分析的并不多。鑒于此,本文提取了心音的5個特征參數(shù)進(jìn)行分析比較,并在LabVIEW平臺上實現(xiàn)了這種心音的多特征提取和分析系統(tǒng)。論文首先用HHT分解心音得到瞬時頻率的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、偏斜度、陡度和邊界譜的能量比。其次,從總體上設(shè)計心音特征提取和分析系統(tǒng)。系統(tǒng)包含心音采集和特征提取兩個模塊,并介紹開發(fā)平臺LabVIEW的相關(guān)知識。最后,實現(xiàn)心音特征提取和分析系統(tǒng)。在心音采集模塊,使用自制的心音傳感器采集心音信號,并對其進(jìn)行去噪、截取和保存。在特征提取模塊,對心音進(jìn)行特征提取,得到其特征參數(shù)。本文選取了正常心音、早搏心音、奔馬律心音、開瓣音、收縮中晚期喀喇音、主動脈瓣關(guān)閉不全、主動脈瓣狹窄、主動脈瓣返流、三尖瓣關(guān)閉不全和二尖瓣狹窄10種心音類型,提取了110組心音的特征參數(shù)進(jìn)行比較分析,認(rèn)為這5種特征參數(shù)在這些心音的特征表征中各有特點(diǎn),對研究心臟活動和早期的臨床心血管疾病的診斷具有潛在的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：心音 LabVIEW 希爾伯特?fù)Q變換 特征提取
【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】：2015
【分類號】：R54;TN911.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 本課題研究背景和意義8-9
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 研究意義8-9
• 1.2 心音特征提取與分析的國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 短時傅里葉變換9
• 1.2.2 小波變換9-10
• 1.2.3 希爾伯特黃變換（HHT）10
• 1.2.4 Mel頻率倒譜系數(shù)（MFCC）10-11
• 1.2.5 線性預(yù)測和其倒譜系數(shù)11
• 1.2.6 多數(shù)據(jù)融合11
• 1.2.7 其他特征參數(shù)11-12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)及所完成的工作12-13
• 第二章 基礎(chǔ)理論與開發(fā)平臺介紹13-18
• 2.1 心音相關(guān)的基礎(chǔ)知識13-16
• 2.1.1 心臟的結(jié)構(gòu)13-14
• 2.1.2 心音信號的產(chǎn)生14-15
• 2.1.3 心音時域頻域的特性15-16
• 2.2 開發(fā)平臺介紹16-17
• 2.2.1 LabVIEW2012簡介16-17
• 2.2.2 創(chuàng)建虛擬儀器的過程17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 第三章 心音特征值提取與分析18-47
• 3.1 希爾伯特黃變換算法基本原理18-23
• 3.1.1 經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸猓‥MD）18-22
• 3.1.2 Hilbert譜及其邊界譜22-23
• 3.2 心音特征提取23-36
• 3.2.1 正常心音特征提取24-25
• 3.2.2 不正常心音特征提取25-36
• 3.3 正常與不正常心音的分析36-45
• 3.3.1 正常心音和不正常心音之間曼哈頓距離42-43
• 3.3.2 正常心音和不正常心音的歐氏距離43-44
• 3.3.3 正常心音和不正常心音的相關(guān)系數(shù)44-45
• 3.3.4 特征分析小結(jié)45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 基于Labview的心音特征提取和分析系統(tǒng)的總體設(shè)計47-52
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計47-48
• 4.2 心音識別系統(tǒng)的硬件構(gòu)成48-49
• 4.2.1 帶正常工作聲卡且配置性好的筆記本48
• 4.2.2 節(jié)點(diǎn)心音傳感器48-49
• 4.3 系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺49-50
• 4.3.1 LabVIEW012中的MATLAB腳本節(jié)點(diǎn)49-50
• 4.3.2 LabVIEW012子VI節(jié)點(diǎn)的建立及調(diào)用50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 基于Labview的心音特征提取和分析系統(tǒng)的實現(xiàn)52-61
• 5.1 設(shè)計目的52-58
• 5.1.1 心音采集模塊的流程圖52-53
• 5.1.2 心音采集模塊的前面板53-54
• 5.1.3 心音采集參數(shù)配置54
• 5.1.4 心音去噪與波形截取54-58
• 5.2 心音特征提取模塊簡介58-60
• 5.2.1 心音特征提取模塊的前面板58-59
• 5.2.2 心音特征提取功能和使用介紹59-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 論文工作總結(jié)61-62
• 6.2 未來研究展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文65-66
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利66-67
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目67-68
• 致謝68

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本文編號：856744