希爾伯特-黃變換在脈象信號分析中的應(yīng)用.pdf

1、脈象信號，是人體最重要的生理信號之一，包括頻率、節(jié)律、充盈度、通暢的情況、動勢的和緩、波動的幅度等。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)代信號處理的方法對健康正常人和海洛因吸毒者的脈象信號進行分析，進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、象信號處理當(dāng)中，闡述了HHT的思想及其實現(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的不同特征參數(shù)。
　　 特征提取是本論文的重點。本文提取了兩類信號的3類特征。第一類是通過對Hilbert能量譜的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)兩類信號的譜能比存在差異，可以以此作為特征參數(shù)；第二類是對1例健康正常人和1例海洛因吸毒者的脈象信號經(jīng)過EMD分解得到的IMF分量比較分析發(fā)現(xiàn)，最后一個IMF分量的幅值存在差異，以此作為一個特征參數(shù)；第三

3、類是對兩者的Hilbert邊際譜分析，發(fā)現(xiàn)在3～5Hz頻率區(qū)間內(nèi)，吸毒者脈象信號存在明顯的尖峰，占脈象信號的總能量比例較大?？梢蕴崛〕龃祟l率區(qū)間能量與總能量的能量比作為一個特征參數(shù)。在提取特征后，采用兩種方法對這些特征參數(shù)進行了綜合分析：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)的譜能比這兩個特征參數(shù)構(gòu)成一個二維特征向量，對兩類信號識別，總的識別成功率達到90％，得到了較滿意的識別效果。方法二，選取最后一個IMF分量

4、的幅值與3～5Hz區(qū)間內(nèi)的能量比這兩個特征參數(shù)構(gòu)成一個二維特征向量，對兩類信號分類識別，總的識別成功率達到90％，同樣能得到了較滿意的識別效果。
　　 本文的最后，在對脈象信號進行特征提取的基礎(chǔ)上，對15例健康正常人和15例海洛因吸毒者脈象信號提取的特征向量利用支持向量機網(wǎng)絡(luò)進行了模式識別。經(jīng)過實驗證明，不論采用方法一還是方法二中的特征向量對兩類脈象信號進行分類，都能達到很好的分類效果。因此表明HHT分析方法是脈象信號目標特征提