基于混沌非線性理論的心音信號(hào)分析研究.pdf

1、雖然生活水平越來(lái)越高，但是心血管病患病率依然居高不下。心音作為心臟最重要的生理信號(hào)之一，它能夠反映出心臟和心血管的健康狀態(tài)。對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行分析，提取出有用的特征，可以為心臟疾病的診斷提供輔助依據(jù)。在對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行分析的過(guò)程中出現(xiàn)了噪聲處理困難、難以準(zhǔn)確提取其特征參數(shù)等問(wèn)題。為了解決上述困難，本文使用LITTMANN聽(tīng)診器采集了正常和異常的心音數(shù)據(jù)，并使用小波去噪的方法對(duì)采集的到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，之后從以下幾個(gè)角度進(jìn)行了研究:
　　

2、1)對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行混沌特性分析。由于心音信號(hào)是非線性的，本文依據(jù)混沌非線性理論，從原始心音信號(hào)中提取出延遲時(shí)間和嵌入維數(shù)，并構(gòu)造信號(hào)的相空間。為了進(jìn)一步分析信號(hào)非線性特征，提取信號(hào)的最大李雅普諾夫指數(shù)和關(guān)聯(lián)維數(shù)。從提取出的最大李雅普諾夫指數(shù)可判定正常和異常心音信號(hào)都具有非線性動(dòng)力學(xué)特征;從對(duì)關(guān)聯(lián)維數(shù)的結(jié)果的分析中可以推斷出，相對(duì)于正常心音而言，異常心音具有更高的復(fù)雜性。
　　2)結(jié)合關(guān)聯(lián)維數(shù)和替代數(shù)據(jù)方法，產(chǎn)生新的特征檢測(cè)量。本文

3、提出將替代數(shù)據(jù)法應(yīng)用于非線性特征參數(shù)關(guān)聯(lián)維數(shù)，構(gòu)造歸一化方差檢測(cè)量，構(gòu)造的變量相對(duì)于關(guān)聯(lián)維數(shù)而言能更好地反映出心音的特性。
　　3)對(duì)正常心音和異常心音進(jìn)行分類研究。使用延遲時(shí)間、最大李雅普諾夫指數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)構(gòu)造特征向量，同時(shí)構(gòu)造一組對(duì)比的特征向量，用歸一化方差檢測(cè)量代替關(guān)聯(lián)維數(shù)?；谥С窒蛄繖C(jī)理論，識(shí)別正常和異常心音。判別的結(jié)果表明，包含歸一化方差檢測(cè)量的特征向量有更高的識(shí)別準(zhǔn)確率，其平均測(cè)試正確率為86.67％，另一組特征向量