希爾伯特-黃變換在脈象信號(hào)分析中的應(yīng)用.pdf

1、脈象信號(hào)，是人體最重要的生理信號(hào)之一，包括頻率、節(jié)律、充盈度、通暢的情況、動(dòng)勢(shì)的和緩、波動(dòng)的幅度等。脈象的形成，與臟腑氣血關(guān)系密切。故不同的脈象可反映出臟腑氣血的生理及病理變化。因此，可以采用現(xiàn)代信號(hào)處理的方法對(duì)健康正常人和海洛因吸毒者的脈象信號(hào)進(jìn)行分析，進(jìn)而找出反映兩者顯著差異的特征。
　　 本文將一種新型的、適用于非線性與非平穩(wěn)數(shù)據(jù)處理的方法─希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang Transform，HHT)引入到脈

2、象信號(hào)處理當(dāng)中，闡述了HHT的思想及其實(shí)現(xiàn)方法。通過HHT方法提取了健康正常人和海洛因吸毒者脈象信號(hào)的不同特征參數(shù)。
　　 特征提取是本論文的重點(diǎn)。本文提取了兩類信號(hào)的3類特征。第一類是通過對(duì)Hilbert能量譜的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)兩類信號(hào)的譜能比存在差異，可以以此作為特征參數(shù)；第二類是對(duì)1例健康正常人和1例海洛因吸毒者的脈象信號(hào)經(jīng)過EMD分解得到的IMF分量比較分析發(fā)現(xiàn)，最后一個(gè)IMF分量的幅值存在差異，以此作為一個(gè)特征參數(shù)；第三

3、類是對(duì)兩者的Hilbert邊際譜分析，發(fā)現(xiàn)在3～5Hz頻率區(qū)間內(nèi)，吸毒者脈象信號(hào)存在明顯的尖峰，占脈象信號(hào)的總能量比例較大?？梢蕴崛〕龃祟l率區(qū)間能量與總能量的能量比作為一個(gè)特征參數(shù)。在提取特征后，采用兩種方法對(duì)這些特征參數(shù)進(jìn)行了綜合分析：方法一，選取3～5Hz頻率區(qū)間內(nèi)的能量比和0-5Hz頻率區(qū)間內(nèi)的譜能比這兩個(gè)特征參數(shù)構(gòu)成一個(gè)二維特征向量，對(duì)兩類信號(hào)識(shí)別，總的識(shí)別成功率達(dá)到90％，得到了較滿意的識(shí)別效果。方法二，選取最后一個(gè)IMF分量

4、的幅值與3～5Hz區(qū)間內(nèi)的能量比這兩個(gè)特征參數(shù)構(gòu)成一個(gè)二維特征向量，對(duì)兩類信號(hào)分類識(shí)別，總的識(shí)別成功率達(dá)到90％，同樣能得到了較滿意的識(shí)別效果。
　　 本文的最后，在對(duì)脈象信號(hào)進(jìn)行特征提取的基礎(chǔ)上，對(duì)15例健康正常人和15例海洛因吸毒者脈象信號(hào)提取的特征向量利用支持向量機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了模式識(shí)別。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，不論采用方法一還是方法二中的特征向量對(duì)兩類脈象信號(hào)進(jìn)行分類，都能達(dá)到很好的分類效果。因此表明HHT分析方法是脈象信號(hào)目標(biāo)特征提