動靜脈波病理特征提取與多維非線性分析方法的研究.pdf

1、高血壓等心血管疾病已經(jīng)成為當代危害人類身體健康最多、最重的疾病。因此加強疾病的治療、監(jiān)測和預(yù)防具有十分必要、緊迫的現(xiàn)實意義。當前這些疾病的無創(chuàng)監(jiān)測主要依賴心電、心音等單一檢測手段，其分析方法上尚停留于單維的定性分析，而人體各臟器之間關(guān)系復(fù)雜，互相影響，簡單從單一信號的定性分析很難全面深入地反映系統(tǒng)性問題。傳統(tǒng)的頻域與時域方法僅是基于簡單線形擬合和統(tǒng)計分析。由于動、靜脈信號通常含有與生物系統(tǒng)和生物結(jié)構(gòu)狀態(tài)相關(guān)的信息，并且動、靜脈波信號是強

2、噪聲背景下的微弱信號，動、靜脈波信號具有非高斯、非線性和非穩(wěn)定性等特點。因此，只有采用多維的非線性方法才能取得更好的分析效果。時頻分析對這些系統(tǒng)狀態(tài)的研究和診斷具有價值，它在生物醫(yī)學(xué)和故障診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。
　　 本文在國內(nèi)外動、靜脈波信號分析及研究的基礎(chǔ)上，對動、靜脈信號運用時頻分析理論做了詳細分析，闡明了時域分析、頻域分析和時頻分析方法的利弊。針對動、靜脈波信號的非線性、非平穩(wěn)性、似周期性等特點，著重對

3、動、靜脈波信號的特定點的定位實現(xiàn)進行了研究。
　　 文章首先介紹了時頻分析的由來及基本概念，討論時頻分析方法的優(yōu)缺點，介紹了幾種常用的信號時頻分析方法。以一個標準的動、靜脈波信號為例對其信號模型、特定點進行定義，然后對這一典型的動、靜脈波信號間關(guān)聯(lián)性進行了分析，借助于MATLAB 等仿真軟件，對其動、靜脈波信號進行改進的小波去噪，開始對動、靜脈信號時頻分析進行初步探索。針對動、靜脈波信號的特定點定位的重要意義，接著提出了利用時頻

4、分析方法中的瞬時頻率這一基本概念，借助MATLAB 仿真軟件對動、靜脈信號的特定點準確定位。
　　 目前，時頻分析方法在生物信號的應(yīng)用主要有Wigner-Ville分布分析和Choi-Willams分布分析方法，前者的時頻聚集性最好，由于其優(yōu)良的邊緣特性及局部能量匯聚特性，缺點是Wigner分布的相干項也最嚴重；后者也稱作平滑的偽Wigner-Ville分布，對Cohen 類時頻分布中的加權(quán)函數(shù)進行合理的選擇，可以有效的降低交叉