脉搏信号预处理与特征提取

发布时间：2017-08-01 16:22

  本文关键词：脉搏信号预处理与特征提取

  更多相关文章： 脉搏信号 经验模态分解 预处理 特征提取 小波变换

【摘要】：脉搏信号是人体最重要的生理信号之一,它包含大量生理病理信息。体内各种状态变化都会反映在脉搏信号中。而脉搏信号的改变或杂音的出现,往往是人体各器官病症的最早表征。脉搏信号的研究可以清楚地了解身体的生理特性,为疾病诊断提供重要依据。本文主要进行脉搏信号预处理和特征提取两个方面研究。预处理方面首先了解目前世界上脉搏信号研究现状,总结脉搏信号的产生机理、主要特征以及信号中的干扰类型。接着分析小波去噪和经验模态分解(EMD)去噪方法在脉搏信号去噪中的优缺点,并将二者结合提出一种改进的去噪算法,同时用数据拟合的方法去除脉搏信号中的基线漂移。最后将本文改进算法与小波去噪和EMD去噪方法分别进行对比。仿真结果表明:在相同条件下,该算法能有效地实现对脉搏信号中噪声的消除,较好地保留脉搏信号中的有用信息,保持脉搏信号的特征。特征提取方面首先对脉搏信号特征提取方法进行研究,实现脉图特征参数提取,并介绍了脉图K值的基本概念。然后对EMD分解后的各模态分量进行研究,将模态能量商、Hilbert边际谱以及谱能比应用到脉搏信号分析中。最后用上述方法对正常脉象和动脉硬化脉象信号进行对比分析。实验结果证明,该方法得到的特征参数均可有效地区分正常脉象和病态脉象。
【关键词】：脉搏信号 经验模态分解 预处理 特征提取 小波变换
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.7
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 1 绪论6-15
• 1.1 课题研究背景和意义6-7
• 1.2 脉搏信号特点与分类7-10
• 1.2.1 脉搏波形成机理7-8
• 1.2.2 脉搏信号特点8-9
• 1.2.3 脉象表达与分类9-10
• 1.3 脉诊客观化研究现状10-15
• 1.3.1 脉搏信号采集系统11-12
• 1.3.2 脉搏信号预处理12
• 1.3.3 脉搏信号特征提取12-13
• 1.3.4 脉搏信号特征分类13-15
• 2 经验模态分解基本理论15-23
• 2.1 EMD算法基本概念15-16
• 2.1.1 瞬时频率15-16
• 2.1.2 本征模态函数16
• 2.2 EMD算法原理16-20
• 2.2.1 EMD基本原理16-18
• 2.2.2 EMD特点及实现18-20
• 2.3 EMD在信号去噪中的应用20-23
• 3 脉搏信号预处理研究23-40
• 3.1 脉搏信号干扰类型及常用处理方法23-26
• 3.1.1 干扰类型23-24
• 3.1.2 常用方法24
• 3.1.3 小波阈值去噪方法24-26
• 3.2 改进的脉搏信号预处理26-32
• 3.2.1 改进的EMD小波阈值去除噪声方法27-30
• 3.2.2 去除基线漂移方法30-32
• 3.3 改进的脉搏信号预处理实验32-39
• 3.3.1 算法实现步骤32-33
• 3.3.2 实验结果及分析33-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 脉搏信号特征提取方法研究40-56
• 4.1 脉图及其分析40-43
• 4.1.1 脉图概念及特征40-42
• 4.1.2 脉图K值计算42-43
• 4.2 基于EMD脉搏信号能量特征分析43-44
• 4.3 基于Hilbert边际谱脉搏信号分析44-46
• 4.4 脉搏信号特征提取实例--正常脉象与动脉硬化脉象对比46-56
• 5 全文总结56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 攻读硕士学位期间的科研工作61

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本文编号：605120