基于labview的心音多特征参数提取与分析

发布时间：2017-09-15 13:15

  本文关键词：基于labview的心音多特征参数提取与分析

  更多相关文章： 心音 LabVIEW 希尔伯特换变换 特征提取

【摘要】：心脑血管疾病给人类的健康带来了新的严峻挑战,并已经成为全球性公共卫生问题。心音是心脏运动产生的一种振动信号,它可以反映人类心脏的情况,同时提供了与心血管疾病相关的心房、心室、血管和瓣膜等部位的各种信息。因此,心血管疾病的病理信息会体现在心音上。这些携带病理信息的心音,在许多疾病中有特征性的体现,寻找有效的特征参数用于诊断心血管疾病有较大的应用价值。近年来,心音的特征提取和分析方法有很多,但进行多特征参数分析的并不多。鉴于此,本文提取了心音的5个特征参数进行分析比较,并在LabVIEW平台上实现了这种心音的多特征提取和分析系统。论文首先用HHT分解心音得到瞬时频率的平均值、标准偏差、偏斜度、陡度和边界谱的能量比。其次,从总体上设计心音特征提取和分析系统。系统包含心音采集和特征提取两个模块,并介绍开发平台LabVIEW的相关知识。最后,实现心音特征提取和分析系统。在心音采集模块,使用自制的心音传感器采集心音信号,并对其进行去噪、截取和保存。在特征提取模块,对心音进行特征提取,得到其特征参数。本文选取了正常心音、早搏心音、奔马律心音、开瓣音、收缩中晚期喀喇音、主动脉瓣关闭不全、主动脉瓣狭窄、主动脉瓣返流、三尖瓣关闭不全和二尖瓣狭窄10种心音类型,提取了110组心音的特征参数进行比较分析,认为这5种特征参数在这些心音的特征表征中各有特点,对研究心脏活动和早期的临床心血管疾病的诊断具有潜在的应用价值。
【关键词】：心音 LabVIEW 希尔伯特换变换 特征提取
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R54;TN911.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 本课题研究背景和意义8-9
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.2 心音特征提取与分析的国内外研究发展现状9-12
• 1.2.1 短时傅里叶变换9
• 1.2.2 小波变换9-10
• 1.2.3 希尔伯特黄变换（HHT）10
• 1.2.4 Mel频率倒谱系数（MFCC）10-11
• 1.2.5 线性预测和其倒谱系数11
• 1.2.6 多数据融合11
• 1.2.7 其他特征参数11-12
• 1.3 论文结构及所完成的工作12-13
• 第二章 基础理论与开发平台介绍13-18
• 2.1 心音相关的基础知识13-16
• 2.1.1 心脏的结构13-14
• 2.1.2 心音信号的产生14-15
• 2.1.3 心音时域频域的特性15-16
• 2.2 开发平台介绍16-17
• 2.2.1 LabVIEW2012简介16-17
• 2.2.2 创建虚拟仪器的过程17
• 2.3 本章小结17-18
• 第三章 心音特征值提取与分析18-47
• 3.1 希尔伯特黄变换算法基本原理18-23
• 3.1.1 经验模式分解（EMD）18-22
• 3.1.2 Hilbert谱及其边界谱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 正常与不正常心音的分析36-45
• 3.3.1 正常心音和不正常心音之间曼哈顿距离42-43
• 3.3.2 正常心音和不正常心音的欧氏距离43-44
• 3.3.3 正常心音和不正常心音的相关系数44-45
• 3.3.4 特征分析小结45
• 3.4 本章小结45-47
• 第四章 基于Labview的心音特征提取和分析系统的总体设计47-52
• 4.1 系统总体设计47-48
• 4.2 心音识别系统的硬件构成48-49
• 4.2.1 带正常工作声卡且配置性好的笔记本48
• 4.2.2 节点心音传感器48-49
• 4.3 系统的软件开发平台49-50
• 4.3.1 LabVIEW012中的MATLAB脚本节点49-50
• 4.3.2 LabVIEW012子VI节点的建立及调用50
• 4.4 本章小结50-52
• 第五章 基于Labview的心音特征提取和分析系统的实现52-61
• 5.1 设计目的52-58
• 5.1.1 心音采集模块的流程图52-53
• 5.1.2 心音采集模块的前面板53-54
• 5.1.3 心音采集参数配置54
• 5.1.4 心音去噪与波形截取54-58
• 5.2 心音特征提取模块简介58-60
• 5.2.1 心音特征提取模块的前面板58-59
• 5.2.2 心音特征提取功能和使用介绍59-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 论文工作总结61-62
• 6.2 未来研究展望62-63
• 参考文献63-65
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文65-66
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利66-67
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目67-68
• 致谢68

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本文编号：856744