基于小波和HHT的心音信号分析与识别.pdf

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1、分类号——UDC劣j蒺理歹学位论密级学校代码10497题目叁土：』：达垄鲤至丝：兰童焦量佥堑鱼望墨9乡笔文叁避垒!Y墨i墨垒堕鱼堡曼曼Qg翌i!iQ堕Q￡题目一一H曼垒丛SQ坠n亟Sig堕垒!墨旦垒璺皇亟Q堕翌亟墨Y皇!皇!垫亟上壁!!研究生姓名望送姓名闼盘邀职称教授申请学位级别塑±430070论文提交日期2Q12生垒月．论文答辩日期2Q12生堇旦学位授予单位盛垫垄墨基堂学位授予日期答辩委员会主席型垒评阅人塞9垒墨笪2012年5月浮文独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不

2、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：诬边日期：塑丝：￡学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公

3、众提供信息服务o(保密的论文在解密后应遵守此规定)研魅㈣：江渡翩c蚴：I哥咿El期2．o／2．≤摘要心血管疾病被称为2l世纪以来威胁人类健康的“第一杀手”，当前心脏病的发病率越来越高，及时诊断心脏疾病以及提高确诊率显得非常重要。心音是指由于心脏瓣膜关闭、心肌收缩致使血液突然加速或减速引起心壁和大血管壁的振动而产生的声音。心音信号包含了大量的人体心脏每个细节的生理和病理特征，与心电图相比，用电子仪器把心脏的振动转化为电流并放大后记录的心音图对诊断心脏疾病提供了更为直观、动态和连续的观察，对某些心脏疾病的诊断准确性较高，是目前心血管疾病有效的辅助诊断工具。本文在完成心音信

4、号小波阈值去噪预处理的基础上，采用希尔伯特一黄变换HHT来完成心音信号的频域特征参数提取、心音信号分段和时域特征参数提取，最后通过支持向量机SVM来进行心音信号分类识别，获得了较高的识别准确率。本文主要研究内容如下：(1)在分析小波变换基本原理的基础上，实现了基于小波的心音信号分解与重构；分析比较了几种常用的小波阈值去噪函数，选用特性介于软阈值和硬阈值之间的小波阈值去噪函数，完成了心音信号的预处理，仿真实验表明该方法达到了较好的去噪效果。(2)比较完成了基于短时傅里叶变换STFT、Wigner-Ville分布和HHT等经典心音信号时频分析方法的仿真实验：选用了具有自适

5、应和局部性特点的HHT分析非线性非平稳心音信号，并采用基于HHT的经验模态分解EMD算法完成了心音信号的分解，实现了其频域特征参数提取。(3)总结归纳了常用的心音信号自动分段算法，选用了EMD算法来提取心音信号的包络，并通过三次样条插值来使包络变的更加平滑；给出了心音信号分段策略，确定了第一心音S1和第二心音S2的峰值位置和持续时问，完成了时域特征参数提取。(4)在分析支持向量机SVM原理的基础上，构建了心音信号分类识别流程；针对30例正常和异常心音信号样本，完成了基于径向基核函数和Sigmoid核函数的心音信号的分类识别比较实验；最后完成了增加训练集和测试集样本的心

6、音信号分类识别实验，获得了较高的识别准确率。关键词：心音信号；小波：HHT；SVM；分类识别AbstractCardiovasculardiseasehasbeenknownas‘'thefirstkiller'’tothreatenhumanhealthsincetwenty．firstCentury,theheartdiseaseincidencerateisincreasinghigheratcurrenttime．Timelydiagnosisofheartdiseaseaswellastoimprovethediagnosisrateisveryimport

7、ant．HeartsoundisproducedbythevibrationofheartwailandlargevascularwallcausedbysuddenaccelerationordecelerationofbloodduetOheartvalveclosureandmyocardialcontraction．Heartsoundsignalcontainsalargenumberofdetailofthephysiologicalandpathologicalcharacteristicsinhumanheart，comparedwi