脈搏信號的非線性分析及其應用的研究.pdf

1、人體生理信息與復雜的生理機制直接相關，具有明顯的復雜性和非線性特性。在人體心血管系統(tǒng)中，脈搏信號可以綜合地反映人體的心臟器官和心血管系統(tǒng)的生理變化。對人體脈搏信號進行非線性分析的研究，為評估人體心臟器官與血液循環(huán)系統(tǒng)的生理狀態(tài)以及研究人的情緒對生理變化的影響提供了依據(jù)，并且對進一步深入認識人體生命系統(tǒng)的復雜性現(xiàn)象及規(guī)律具有重要意義。 本文以人體的脈搏信號為研究對象，采用非線性變換技術、非線性動力學理論和混沌理論。完成脈搏信號的

2、非線性分析，對比研究大量不同生理狀態(tài)和不同情緒狀態(tài)的脈搏主波間期信號的非線性特性，研究它們的非線性特性規(guī)律。 本文以小波變換理論為基礎，消除了脈搏信號中普遍存在的基線漂移、工頻干擾及肌電干擾噪聲；利用小波變換和閾值法的結(jié)合，實現(xiàn)了脈搏信號的P波波峰點的定位，獲得了脈搏主波間期序列；并在定位P波波峰的基礎上，分別提取T波波峰點、D波波峰點、V波波谷點和脈搏初始點A，實現(xiàn)了脈搏信號5個特征點的提取。 本文采用代替數(shù)據(jù)法對

3、人體脈搏主波間期序列進行非線性特性的識別。對大量的不同生理狀態(tài)與不同情緒狀態(tài)的脈搏主波間期信號進行非線性分析表明，健康的脈搏主波間期序列都具有混沌的非線性特性；不同年齡、不同健康狀態(tài)、不同睡眠程度與不同情緒狀態(tài)下的脈搏主波間期信號的混沌程度均有不同，并存在一定的規(guī)律性。 本文還對大量的不同生理狀態(tài)與不同情緒下的脈搏主波間期信號進行相空間的重構(gòu)以及關聯(lián)維數(shù)、最大Lyapullov指數(shù)、近似熵、復雜度的估算，結(jié)果同樣表明，正常脈搏