基于相空間去噪的心音信號遞歸定量分析及識別.pdf

1、心血管疾病嚴重威脅著人類的健康。心音是心臟運動所產(chǎn)生的振動信號,蘊含著與心血管疾病有關(guān)的心房、心室、血管和瓣膜等部位的各種信息,所以心音分析是無創(chuàng)檢測心臟病的重要手段。心臟跳動是非線性的,因而決定了心音的復雜性和非線性。目前人們更多地采用線性的方法對心臟模型進行簡化或近似,這樣并不足以完整的揭示生命活動規(guī)律。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,非線性系統(tǒng)的研究已取得了很大的進展,這為我們更好地評估心臟狀態(tài)暗示了一條途徑。
　　心音信號是一種微弱振

2、動信號,在采集的過程中會不可避免的引入干擾噪聲,這會使有用信號成分受到污染,影響后續(xù)分析,所以心音的前期去噪顯得尤為重要。傳統(tǒng)去噪法一般從線性角度出發(fā),忽略了心音非線性的本質(zhì),使其自身的動力學特性受損,導致后續(xù)提取的特征參數(shù)不準確,進而影響識別。
　　針對心音信號非線性的特點,本文提出噪聲水平自適應(yīng)估計的局部投影與離散小波閾值相結(jié)合的去噪方法。該方法建立在相空間重構(gòu)的基礎(chǔ)上,先取較大的嵌入維,用局部投影降噪去除隨機噪聲部分,保留了

3、較強信號和微弱信號,然后取較小的嵌入維,再次用局部投影降噪算法,這時特征值較大的信號為較強的信號,特征值較小的即為微弱信號,但是微弱信號中還包含一些噪聲,而離散小波閾值去噪可以有效地保留信號信息,所以再用離散小波閾值降噪將此噪聲去除,即可得到較完整的心音信號。對實測的心音信號進行分析,結(jié)果表明該方法能有效地抑制噪聲,通過去噪前后最大Lyapunov指數(shù)的計算,判斷出該方法能很好地保留原始信號的非線性特征。
　　從非線性動力學系統(tǒng)的