人體次聲信號(hào)檢測(cè)及分析.pdf

1、頻率為0.0001～20Hz的聲波稱為次聲，具有頻率低、波長(zhǎng)長(zhǎng)、傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。次聲廣泛存在于自然界、工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、交通運(yùn)輸環(huán)境和軍事環(huán)境中。在我們生活的環(huán)境中次聲廣泛的存在，地震、火山爆發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸均會(huì)產(chǎn)生次聲。此外，人體也會(huì)產(chǎn)生次聲，不同器官有不同的固有頻率，但大多都落在次聲頻段范圍內(nèi)，例如頭部固有頻率為8～12Hz、胸部為4～6 Hz、腹部為6～9Hz、盆腔為6Hz、心臟為5Hz。人體產(chǎn)生的次聲的特性會(huì)反映相應(yīng)器官的活

2、動(dòng)情況，可以通過(guò)對(duì)這些次聲的分析研究，了解人體健康狀況。因此次聲信號(hào)的采集在醫(yī)學(xué)研究上也具有深遠(yuǎn)的意義。
　　 本研究選用杭州愛(ài)華公司生產(chǎn)的專業(yè)型微麥克風(fēng)傳感器AWA14425作為次聲傳感器，配以高精度的信號(hào)調(diào)理電路(包括信號(hào)放大與濾波)，采用ADμC7026組成下位機(jī)嵌入式系統(tǒng)，通過(guò)RS-232串口實(shí)現(xiàn)和PC機(jī)的通信，完成對(duì)次聲信號(hào)的采集并將采集數(shù)傳輸至PC機(jī)，在PC機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)顯示，以用于對(duì)人體次聲信號(hào)的分析，進(jìn)而

3、用于輔助醫(yī)學(xué)診斷。上位機(jī)軟件采用Microsoft的VisualC++環(huán)境編程，使用MScom控件實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)的串口通信。Visual C++實(shí)現(xiàn)了可視化編程，提供友好的用戶界面，軟件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)。最后，利用專用于科學(xué)計(jì)算的MATLAB軟件對(duì)采集到的次聲信號(hào)進(jìn)行了分析。
　　 本研究主要包括以下工作：
　　 (1)通過(guò)文獻(xiàn)闡述了人體次聲信號(hào)的產(chǎn)生及其特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了心音、肺音的產(chǎn)生及其可能存在次聲頻段的證據(jù)，并選

4、擇了適合于人體次聲采集的次聲傳感器;
　　 (2)采用 AWA14425作為傳感器，用ADμC7026作主處理器計(jì)了一套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集、存儲(chǔ)人體次聲信號(hào)，并通過(guò)串口通信將采集到的次聲信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)；
　　 (3)運(yùn)用MATLAB對(duì)采集的人體次聲信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行了頻域分析，研究了人體次聲信號(hào)的頻域特點(diǎn)，并對(duì)所作的工作進(jìn)行總結(jié)，對(duì)未來(lái)的發(fā)展與研究方向提出了建議。
　　 本研究的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)適合采集人體次聲信號(hào)的數(shù)據(jù)采