航天飞行中心电信号去噪方法研究

目的 寻找适合载人航天需要的心电信号去噪方法。方法 通过研究载人航天过程中心电信号的噪声特性，提出将小波变换和形态滤波级联的去噪方法。结果 通过实际应用和仿真对比实验结果表明，本文提出的将小波变换和形态滤波级联的方法，能有效地去除载人航天过程中心电信号的噪声。结论 将小波变换级联形态滤波的去噪方法应用到载人航天过程中是可行的。     

基于能量变换与小波分解的QRS波群检测算法

目的 使用能量变换与小波分解的联合算法检测心电信号QRS波群的特征点,为心电信号的自动分析提供新的手段.方法 能量变换是基于信号的局部特征的,可以有效地突出信号的峰点或谷点;小波分解对信号做多分辨率分解,可以突出信号的特征信息;两种方法的结合更利于QRS波群的检测.结果 使用30例样本检测算法性能,证明联合算法能够提高信噪比,对特征点的定位准确可靠.经MIT/BIH心电数据库的检测验证,其R波定位的正确率高达99.79%.使用心率趋势图分析计算结果,不仅可以完全纠正误检和漏检,而且能够定位异常的心搏.结论 本算法能够准确、实时地识别被噪声严重干扰的心电信号的QRS波群,因而在心电信号的自动分析中有很好的应用前景.     

基于小波变换模板的QRS检测方法

目的 有效提高QRS复合波的检测率。方法 ECG信号经过小波变换后，其不同频率成份会映射到变换结果的不同尺度上，而在这些尺度之间存在相互的联系。本文正是利用小波变换后尺度之间的相互关系，提出了一种基于墨西哥草帽小波变换不同尺度之间关系的ECG信号QRS复合波检测方法。该方法根据变换结果的特征点提取小波变换模板，并将这个模板用于ECG信号的QRS检测，可以在滤除噪声的同时，有效提高检测率。结果 经MIT／BIH标准心电数据库检测验证，QRS波正确检测率达到99．9％。结论 综合利用小波变换不同尺度进行非线性变换所得到的模板可以显著提高QRS复合波的检测率。     

基于小波变换和K-means聚类算法的心电信号特征提取

目的研究一种基于小波变换和K-means聚类算法的心电信号特征提取方法,根据特征点信息判断心电是否正常。方法利用小波变换和形态学滤波方法去除工频干扰、肌电干扰和基线漂移等主要的噪声之后,利用K-Means聚类算法提取出心电信号的QRS波群,P波和T波这3个主要的特征点,实现心电智能诊断。结果实验数据取自MIT-BIH数据库,多次实验结果显示QRS波群的阳性检测度(P+)达到99.68%和灵敏度(Se)达到99.21%,P波和T波的检测准确度分别达91.43%和97.01%。结论相对于其它方法,本文心电特征提取方法准确度较高,具有一定参考价值;在移动医疗和临床医疗方面具有一定实用价值。     

二项式小波检测心电特征点

目的 使用二项式小波检测心电信号的特征点,为心电信号的分析提供新的检测手段。方法 设计对称形式的二项式小波,应用它对实际心电信号进行小波变换,并进行特征点的检测,观察检测效果。结果 使用二项式小波检测心电特征点方法实现简单,对试验心电信号的特征点定位准确,快速。结论 对称形式的二项式小波检测较其他小波检测方法简单,无须预处理,有良好的临床应用价值,在心电信号的实时分析中也有很好的应用前景。     

基于形态学的自动QT间期检测方法的研究

目的本文针对当前移动监护平台的需要,研究并设计一种新的基于多尺度形态学导数变换的心电信号特征点自动识别算法,从而实现QT间期的检测。方法引入三角形和线段作为形态学变换的结构元素对对心电信号进行多尺度形态学导数变换(multi-scale morphological derivative transform,MMDT),根据波形的形态学特征将其分为4种情况,并针对每种情况分别设计最佳方案来对Q波起点进行检测。同时引入"翼"函数选取T波的2个参照点,辅助确定T波峰位置及其终点,使得MMDT方法在检测双峰T波(90.9%)和双相T波(86.7%)时的精度和识别率得到较大改善。结果本文采用了CSE数据库中的80个心电记录对算法进行评估,数据统计结果表明该算法与小波变换方法相比其整体误差及标准差更小,对非正相T波的检测性能大幅提高。结论相比小波变换和自适应阈值方法,该算法经验参数少,运算量低,非常适合用于移动监护和HOLTER系统,具有广阔的应用前景。     

非接触式电极在心电信号检测中的应用和研究进展

非接触式心电电极不需要直接接触皮肤即可采集到心电信号,在使用中具有便捷、舒适、对皮肤状态完全不敏感等优点。本文对心电信号检测中常用的三类电极进行了概述和对比,对非接触式电极的工作原理、发展和现状进行了综述,最后对非接触式电极在载人航天领域的应用进行了展望。     

基于双电极的心电测量方法及仪器

目的 研究使用双电极的心电测量方法设计微型低功耗仪器.方法 分析心电测量仪器的结构及产生共模干扰的机理,使用微处理器、仪表放大器、运算放大器、RS-232收发器设计微型低功耗的心电测量电路,用PDA为测量电路供电,接收数据并运算、存储和显示.结果 研制的仪器满足心电测量的要求,且测量电路板尺寸只有4.0 cm×1.5 cm,功耗分别为15 mW(含通信电路)和3 mW(不合通信电路).结论 本文设计的基于双电极的心电测量方法和仪器,可用于植入式、穿戴式或便携式心电测量.     

一种抑制心电信号50 Hz工频干扰的改进Levkov方法

目的 探讨一种用于抑制心电信号中５０Ｈｚ工频干扰的新方法。方法 在Ｌｅｖｋｏｖ滤波法的基础上,加入ＱＲＳ开关函数,并用此法与几种常用的滤波方法进行比较。结果 该方法算法简单,处理速度快,对强、弱噪声滤波效果都较好。结论 该方法对于抑制心电信号中５０Ｈｚ工频干扰有很好的应用前景。     

以变换识别法提取血液减压气泡信号

监测减压气泡信号可预报早期减压病。传统的多普勒超声检测仪是在心壁、血管壁及心脏瓣膜运动等形成的强大背景噪声下靠耳力辨听气泡音的，既欠客观也难定量。作者深入分析了气泡信号和背景噪声的本质区别，认为背景噪声的主要能量集中在６００Ｈｚ以下，属低频高幅心动噪声；气泡信号则高於此频段，且和血细胞滚动等形成的高频噪声相混叠，但后者幅度远低於气泡信号。基於此认识，提出了用变换识别法提取减压气泡信号的新方案，即利用精密的Ｆ／Ｖ变换器将原始的多普勒频移信号进行变换，使气泡信号呈尖峰波呈现出来，交换后用独特的截频滤波法将低频高幅噪声滤除。又在变换中调节变换输入幅值，利用变换阈限将高频噪声基本除去，这样气泡信号便较清晰地被提取出来。据此研制成的单机经动物和人体减压试验应用，效果较好，实现了实时定量监测目标。类似结果，国内外尚未见报道。     

心音自动分段算法研究

目的 实现心音信号的自动分段：第一心音、收缩期、第二心音、舒张期。方法 提出了一种新的无需心电参考的心音自动分段算法,首先用最优的小波阈值滤波技术对心音信号预处理,保留并突出心音信号的基本特征;然后利用希尔伯特变换提取信号包络,对包络信号采取一定策略实现心音的自动定位。结果 对临床采集得到的大量正常人心音与心脏病人心音数据对算法进行验证,尽管心音信号复杂多样,用此算法的正确分段率超过95％。结论 心音自动分段算法正确率高,鲁棒性强,为各种心脏病的进一步诊断奠定了良好的基础。     

环境噪声对声信号频率辨别阈的影响

目的：通过环境噪声对人体接收不同声信号频率辨别阈影响的试验,寻找某种具有抗噪声干扰的特殊信号,为研究抗噪声言语通讯装置提供理论依据。方法：选取3种调制波,即纯音调频信号,调幅调频信号和方波,作为测试声信号,为研究抗噪声言语通讯装置提供理论依据。方法：选取3种调制波,即纯音调频信号,调幅调频信号和方波,作为测试声信号,采用阈上测试法,以阈上40dB信号辨别阈值为对照,分别测定S（信号）／N（噪声）比为0,－5,－10的频率辨别阈,结果：以上3种信号的频率辨别阈为方波最佳,调幅调频波次之,纯音信号最差,结论：本试验为抗噪声言语通讯开拓了新途径,言 若采用经调制后的方波或调幅波传递,将会获得满意的可懂度。     

心电信号QRS波精确定位算法研究

目的 研究心电信号QRS复波检测中单个波形起始和终止位置的精确判定.方法 为了在动态心电监护中设计信号自动分析算法,本文以滤波积分后所形成的窗口为基准,从滤波结果中获取Q波和S波波峰的准确位置.结果 以此为基础,在波峰处引入一条简单的辅助直线,用直线和ECG波形之间的垂直距离作为判断Q波和S渡边界的依据.结论 大量数据检验结果表明,该计算法具有计算简便,误差率低等优点,约为1个采样点.与国际通用软件相比,其S波边界定位精度有显著提高.     

心肌缺血心电ST段与T波及心率之间的关联性分析

目的探究心肌缺血时心电ST段幅值偏差及T波幅值偏差、心率之间的关联性。方法基于欧洲ST-T数据库的心电数据,在噪声抑制、特征点定位、瞬时心率计算、ST段与T波幅值测量的基础上,分析ST段幅值偏差、T波幅值偏差、心率指标在缺血型ST事件与非缺血型事件中的差异。结果较之正常心电,发生心肌缺血时,ST段幅值偏差增大、T波幅值偏差增大、心率增大,且3者之间存在一定的关联性。结论基于心电图判断心肌缺血时,应当充分利用ST段水平、T波幅值、心率之间的同步性变化。     

心电信号的实时基线漂移校正与P波检测

心电波形识别,特别是P 波检测,要求较好地消除基线漂移。本文根据心电实时监护的要求,提出了分段三次函数法与分段抛物线法,在基线漂移校正效果与便于实时实现方面均取得了较好的结果。本文提出了自适应双阈值法作P 波的检测与定位,由34个正常人与心律失常病例实测结果,说明P 波正确检测率与P-R 间期基本符合率分别达到92.9%与87%。     

反射式非接触人体血氧饱和度的检测

血氧饱和度的检测对人体健康和患病组织的血液循环状态的判定极其重要。采用多波长近红外光对人体血氧饱和度进行非接触检测。首先从电路上设计了恒流源和信号滤波放大电路:恒流源电路给激光管提供稳定的电流和相应的开关时间;光电信号采集滤波放大电路有效滤除背景噪声,提高信噪比。其次,在数据信号处理上,采用基于小波变     

滤除ECG中肌电和宽频率范围工频干扰的小波算法

目的 设计小波去除噪声方法消除心电内肌电和宽频率范围的工频干扰。方法 根据QRS波群含有的最高频率成分较高,T波和P波含有的最高频率成分较低的特性,选取双正交小波将原始信号分解,将各尺度上系数重新组合,然后再重构,得到消噪后的心电。结果 受肌电干扰的心电信号分别叠加幅度为20%的49Hz和61Hz工频干扰的心电信号,经小波消噪算法后49Hz至61Hz工频干扰和肌电干扰已消除,结论 该方法可以很好地去除肌电干扰和工频干扰的基频和谐波成分,而对工频干扰的频率变化并不敏感,对于50/60Hz的工频干扰可用同样的算法。     

用综合反射系数检测体位改变对人体心血管自主神经调节功能的影响

目的通过研究人体体位改变时心率变异性(HRV)、血压变异性(BPV)和综合反射系数(SEC)评价心血管自主神经调节功能的敏感性和可靠性,为航天医学研究探索一种能简单、无创反映心血管自主神经调节功能的新方法。方法10名健康男性志愿者,坐位(Z)5 min,平卧位(P1)10 min,头低位(HDT)15°10 min,后转平卧位(P2)10 min,接着+75°被动立位(HUT)10 min,采用LXJ12立柱式水银血压计测血压、SZ-Ⅱ型多用途无创心功能检测分析系统和Cardio-Win心电工作站同步检测心血管功能。结果从Z转P1、HDT和P2期间HRV值增大,动脉收缩压变异性(SBPV)和SEC值减小;HUT期间HRV值显著减小,SBPV和SEC值显著增大。HRV、SBPV和SEC间有很好的相关性。结论HRV、SBPV和SEC均能反映人体体位改变时心血管自主神经调节功能状态,SEC作为一种简单、无创和可靠的检测指标,在航天医学研究中心血管自主神经调节功能评价方面有一定的应用前景。     

心电信号多形态T波检测方法研究

目的 研究一种T波检测新方法,以提高检测形态异常T波的准确率.方法 基于小波变换和支持矢量机技术,设计了一种准确性高且适用于检测心电信号多形态T波的新方法,并从QT数据库下载了50组真实心电信号中5000个形态多样的T波数据验证新方法的性能.结果 将实验结果与库中专家标注的信息对比,在误差容忍度20 ms内,检测准确率达到96.38％,敏感度达到98.04％,阳性预测率达到100％.与现有其他类似方法比较,新方法的平均检测精确度和敏感度分别高出6.73％和4.48％.结论 本文方法对于各种形态的T波均具有高的检测准确率,且具有良好的抗噪性和可扩展性.     

基于奇异谱熵的神经元峰电位分类技术研究

目的:实现神经元峰电位(spike)的准确检测和分类,为神经信号的后续分析和解码提供前提条件.方法:采用改进的阈值法,从植入式多电极阵列采集的含噪神经电信号中检测出有效的峰电位;并提出利用奇异谱熵,来描述在奇异值分解下峰电位特征;通过Kolmogorov-Smirnov检验降低特征维数,采用交互式方式挑选聚类性能较佳的...