一种基于心脏生理参数的复合心音合成模型及应用研究

发布时间：2017-06-16 07:05

  本文关键词：一种基于心脏生理参数的复合心音合成模型及应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：心音信号是一种重要的、复杂的人体生理信号,蕴含了大量的生理信息。研究心音合成的目的主要有三点:第一,通过心音特征参数控制心音合成模型并有效合成心音,从而可证明心音特征的有效性;第二,合成心音可以作为无噪声的人为可控的理想心音源以供教学和科研。第三,为心音算法的评估提供一种理想评价信源,以供各种心音处理算法使用,从而保证心音算法评价指标的一致性。本文提出一种基于心脏生理参数的复合心音合成模型并探讨它在心音催眠音乐中的应用。首先,从心音的产生机制和心音的混沌特性出发构建一种心音合成模型,它包括左侧心音合成模型和右侧心音合成模型,两个模型分别含有三个微分方程,然后根据简化的心脏仿真模型计算出心脏工作时的各项生理参数,去控制心音合成模型,从而得到一组合成心音。该模型有以下三个特点:第一,根据心脏的生理结构与心音的产生机制构建该模型使得心音合成模型产生的合成信号具有了心音时域和频域上的基本特征并且与心脏活动有直接的联系;第二,该模型考虑了真实心音的混沌特性,与真实心音相似的是,该模型合成的心音也具有混沌特性;第三,该模型引入了一种简化的心脏仿真模型,使其具备了既可以利用心脏仿真模型提供的仿真生理参数合成心音也可以利用临床实际生理参数合成心音的灵活性。其次,利用该复合心音合成模型合成一组合成心音,并从时域波形,频域能量,混沌性三个角度对合成心音进行评价。并根据心脏异常活动的特征对模型参数进行设置,合成出两组病态情况下的心音。最后,根据该复合心音合成模型,提出了一种基于心音控制的自适应心音催眠音乐产生方法。本文提出的复合心音合成模型不仅能够产生有效的正常心音,也能够产生有效的病理心音,并且可以用于产生自适应的心音催眠音乐。这些研究结果对于促进合成心音的研究和应用具有理论意义和实用价值。
【关键词】：心音 合成模型 心音信号合成器 心音催眠音乐
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R540.4;TN912.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 本课题的研究背景和意义9-10
• 1.2 本课题的研究现状10-12
• 1.2.1 心音产生机理的研究现状10-11
• 1.2.2 心音合成模型的研究现状11-12
• 1.3 本课题的主要内容及创新点12-14
• 第二章 心脏的结构和混沌系统的评价指标14-22
• 2.1 心脏的结构及工作过程14-15
• 2.1.1 人类心脏的结构14-15
• 2.1.2 心脏跳动的工作过程15
• 2.2 心音产生机理的分析15-16
• 2.3 极限环的理论基础16-17
• 2.3.1 吸引子的分类16
• 2.3.2 极限环吸引子的概念16-17
• 2.4 混沌系统特征17-21
• 2.4.1 相空间吸引子17-18
• 2.4.2 Poincare截面图18
• 2.4.3 关联维数18-19
• 2.4.4 Lyapunov指数19-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 一种基于心脏生理参数的复合心音合成模型22-43
• 3.1 几种已有的心音合成模型的分析22-25
• 3.1.1 线性瞬态调频信号心音合成模型22-23
• 3.1.2 非线性瞬态调频信号心音合成模型23-24
• 3.1.3 指数阻尼正弦模型24
• 3.1.4 高斯调制正弦模型24-25
• 3.2 心音的产生机制及其特性25-26
• 3.2.1 心音的产生机制25
• 3.2.2 心音的混沌特性分析25-26
• 3.3 基于心脏生理参数的复合心音合成模型26-30
• 3.3.1 复合心音合成模型的基本结构26
• 3.3.2 复合心音合成的原则26-27
• 3.3.3 复合心音合成模型27-30
• 3.4 复合心音合成模型的计算与结果分析30-37
• 3.4.1 复合心音合成模型参数的计算30-32
• 3.4.2 复合心音合成模型的仿真32-37
• 3.5 复合心音合成模型的计算与结果分析37-42
• 3.5.1 合成心音的时域波形的评价37-39
• 3.5.2 合成心音的频域评价39-41
• 3.5.3 合成心音的混沌性评价41-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第四章 基于复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 高血压情况下病理心音的合成44-48
• 4.2.1 高血压病征的特点及其对心音的影响44-45
• 4.2.2 高血压病征下的心音合成45-48
• 4.3 心衰情况下病理心音的合成48-51
• 4.3.1 心衰的特点及其对心音的影响48
• 4.3.2 心肌弹性减小引起的心力衰竭情况下的心音合成48-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 一种基于心音控制的自适应心音催眠音乐的方法52-58
• 5.1 方法提出的理论背景52
• 5.2 基于心音控制的自适应心音催眠音乐产生方法52-56
• 5.2.1 方法的整体框图52-53
• 5.2.2 方法与步骤53-54
• 5.2.3 控制器中差异指标的计算54-56
• 5.3 仿真实验结果56-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 总结58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文63-64
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利64-65
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目65-66
• 致谢66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王文辉，陈端荣，常蕴，田志芬，施民;便携式心音分析仪的研制[J];中国医疗器械杂志;1994年01期

2 林勇;许晓飞;;基于经验模式分解的心音自动分段算法[J];中国生物医学工程学报;2008年04期

3 虎乐乐;赵加祥;倪虹;顾超;;一种基于短时傅立叶变换的心音分裂时间计算方法[J];生物医学工程与临床;2009年01期

4 方青;;心音及其产生机制的某些进展[J];医师进修杂志;1984年06期

5 赵治栋,赵知劲,张嵩,潘敏,陈裕泉;心音自动分段算法研究[J];航天医学与医学工程;2004年06期

6 唐洪;李婷;邱天爽;马昭一;;一种循环频率域内的心音包络合成方法[J];中国生物医学工程学报;2009年05期

7 谭增子;心音分裂与异常心音的听诊特点[J];山东医药;1998年04期

8 王衍文,王海滨,程敬之;一种基于Choi-Williams分布的心音信号检测方法[J];声学技术;1998年02期

9 杨以桡;杨云志;;心音包络线图及录制系统的实验研究[J];医学科技;1988年01期

10 ;[J];;年期

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 陈伯华;病畜临床检查术之二:循环系统检查[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周承文;基于心力—心音关系的人群心脏储备检测和评估方法研究[D];重庆大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 姜斌;一种基于心脏生理参数的复合心音合成模型及应用研究[D];南京邮电大学;2016年

2 李天生;心音采集与分析方法研究[D];五邑大学;2009年

3 马昭一;心音降噪声与心音分割方法研究[D];大连理工大学;2010年

4 谢刚贵;基于移动蜂窝技术的远程心音信号分析处理[D];重庆大学;2006年

5 高佼;基于血流动力的心音产生模型及仿真[D];大连理工大学;2013年

6 高攀;基于心音的病理特性研究[D];燕山大学;2012年

7 翁渐;心音能量分析方法及应用研究[D];重庆大学;2013年

8 周强;基于物联网的智能心音检测与分析系统的研究[D];兰州理工大学;2013年

9 黄振江;基于Android的智能心音看诊系统的研究[D];南京邮电大学;2011年

10 黄政钦;心音心电采集系统设计与信号处理研究[D];云南大学;2014年

  本文关键词：一种基于心脏生理参数的复合心音合成模型及应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：454706