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心电信号时间不可逆性分析和胎儿心电信号提取方法研究

作　者: 沈韡
导　师: 王俊
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 心电信号时间不可逆性胎儿心电信号粒子群优化算法
分类号: TN911.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

心脏是人体的重要器官,而心脏疾病一直是危害人类健康的主要疾病之一,成为关注和研究的热点。心电信号是心脏电活动的真实记录,评价心脏功能的重要依据,成为医学临床上检测和诊断心脏功能的重要手段。对心电信号的研究主要包括心电信号的提取、病理心电信号研究和分析。在心电信号的提取中,难度较大的是胎儿心电信号的提取;在病理心电信号研究中的研究热点是心电信号的非线性研究,希望得到疾病演化的规律。胎儿心电信号和正常人心电信号同样重要,能够反映胎儿的生长发育是否存在异常的信息,提取清晰准确的胎儿心电信号具有重要的意义。鉴于此,本文的工作主要有以下两个方面:一、心电信号时间不可逆的分析首先介绍心电信号基础知识和心电信号预处理。然后说明心电信号时间不可逆性的研究意义和研究手段。通过分析计算时间不可逆性算法的不足,提出采用符号相对熵算法来分析心电信号的时间不可逆性。实验表明,本文运用的方法能够在需求数据量小的条件下,区分不同疾病对心脏系统时间不可逆性缺失程度,对心脏疾病的早期诊断与预测有重要意义。二、胎儿心电信号的提取在介绍胎儿心电信号重要临床意义基础上,描述了传统胎儿心电提取算法同时指出算法存在的不足。然后本文分析了粒子群优化算法的原理和步骤,在寻求最优解的基础上将其引入到盲信号处理求解中,实现粒子群算法与盲分离与盲提取结合的目标,并将其运用到胎儿心电信号提取过程中。仿真实验表明本文的方法提取胎儿信号的精度要高于传统的提取算法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 心电信号非线性研究  8-9
  1.2 胎儿心电信号提取意义和现状  9-10
  1.3 论文研究内容及结构安排  10-12
第二章心电信号基础理论  12-22
  2.1 心脏电活动基本理论  12-18
    2.1.1 心脏电活动的生物学基础  12-15
    2.1.2 心电信号组成  15-16
    2.1.3 ECG 信号的采集[23,25]  16-18
  2.2 ECG 信号预处理  18-20
    2.2.1 ECG 采集中干扰信号  18-19
    2.2.2 基于小波变换的ECG 信号降噪处理  19-20
  2.3 常用ECG 数据库  20-21
  2.4 小结  21-22
第三章基于相对熵的心电信号时间不可逆性分析  22-32
  3.1 心电信号的时间不可逆性基本概念  22-23
  3.2 基于符号动力学的心电信号的处理  23-25
    3.2.1 符号动力学基本理论  23-24
    3.2.2 常用的符号化映射方法  24-25
  3.3 基于符号相对熵心电信号时间不可逆性研究  25-28
    3.3.1 相对熵理论  25-26
    3.3.2 基于符号序列的相对熵方法  26-28
  3.4 数据分析  28-31
    3.4.1 ECG 实验数据准备  28-29
    3.4.2 实验结果与分析  29-31
  3.5 小结  31-32
第四章胎儿心电盲信号分离处理  32-54
  4.1 胎儿心电基本知识及提取方法  32-37
    4.1.1 胎儿心电信号基本知识  32-33
    4.1.2 胎儿心电提取常用方法  33-37
  4.2 独立分量分析原理和粒子群算法  37-46
    4.2.1 独立分量分析基本原理  37-43
    4.2.2 粒子群算法基本理论  43-46
  4.3 基于粒子群的独立分量分析  46-53
    4.3.1 算法流程  46-47
    4.3.2 实例仿真  47-53
  4.4 小结  53-54
第五章基于粒子群算法的胎儿心电信号盲提取  54-64
  5.1 盲信号提取基本理论  54-55
  5.2 盲信号提取算法  55-60
    5.2.1 基本算法介绍  55-57
    5.2.2 本文算法  57-60
  5.3 实验仿真  60-63
  5.4 小结  63-64
总结与展望  64-65
参考文献  65-70
致谢  70-71
攻读硕士期间工作成果  71

心电信号时间不可逆性分析和胎儿心电信号提取方法研究

内容摘要

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