基于LMCD和JSD的心電信號統(tǒng)計復雜度分析.pdf

1、統(tǒng)計復雜度作為描述序列隨機本質的重要指標，在時間序列和符號序列的研究分析中起著越來越重要的作用。本文采用兩種不同的統(tǒng)計復雜度分析方法對兩種心律失常信號與正常竇性心律信號進行了對比分析與研究。
　　本文首先介紹了心電信號的基礎知識和時間序列的統(tǒng)計復雜度理論，從心律失常心電信號的角度出發(fā)，對正常竇性心律信號以及兩種典型的心律失常信號的統(tǒng)計復雜度進行計算分析。其次介紹了兩種不同的差異(散度)形式:Lopez-Mancini-Calbet

2、 Divergence(LMCD)和Jensen-Shannon Divergence(JSD)，兩者都可用于度量概率分布之間的差異。LMCD是在傳統(tǒng)的歐幾里得空間中定義的差異，且基于LMCD的統(tǒng)計復雜度只是熵密度的簡單形式，很難反映出動力學系統(tǒng)的結構信息和隨機本質。JSD并不要求概率分布的連續(xù)性限制，更重要的是，JSD和變化距離之間存在著密切的聯(lián)系，基于JSD的統(tǒng)計復雜度不僅能夠反映序列的結構信息和細節(jié)信息，而且能夠很好的量化序列的隨

3、機特性。最后采用基于LMCD和JSD的統(tǒng)計復雜度分析方法，對充血性心力衰竭信號、心臟性猝死信號與正常竇性心律信號進行統(tǒng)計復雜度分析。采用Bandt-Pompe算法對符號序列進行模式概率統(tǒng)計，分別取三種ECG信號的1000點(7個周期)、5000點(36個周期)和10000點(72個周期)計算統(tǒng)計復雜度，將結果投影到復雜度-熵平面(CH平面)。結果都表明，三種心律信號的統(tǒng)計復雜度存在差異，投影區(qū)域不同，正常竇性心率信號的統(tǒng)計復雜度最高，充