基于Matlab的脉搏信号参数提取VIP免费

第25卷第1期2010年2月山东建筑大学学报Vo1.25No.1JOURNALOFSHANDONGJIANZHUUNIVERSITYFeb.2010文章编号:1673-7644(2010)01-0051-03基于Matlab的脉搏信号参数提取齐淑敏，杜丽，张蔚波(山东建筑大学机电工程学院，山东济南250101)摘要:采用快速傅里叶变化(FFT)将脉搏信号从时域变换到频域，即将一个复杂的、具有明显周期特征的脉搏波分解成不同频率的谐波。利用Matlab编程，从脉搏波频谱中获取与人体生理病理相应的信息特征，实现了参数提取的程序化，取代了人工读图的过程。关键词:脉搏信号;频谱分析;特征提取中图分类号:TH113文献标识码:AExtractionofparametersfrompulsesignalsbasedonMatlabQIShu-min,DULi,ZHANGWei-bo(SchoolofMechanicalandElectronicEngineering,ShandongJianzhuUniversity,Jinan250101,China)Abstract:Inthispaper,wetransformthepulsesignalfromwaveformtospectrumbyFastFourierTransformation(FFT),thatis,decomposesacomplexpulsewavewithobviouscharacteristicsofperiodintoasetofharmonicwaveswithdifferentfrequencies.ThenwecanobtainsomeinformationcharacteristicscorrespondingwithhumanphysiologyandpathologyfromthepulsespectrumbymeansofMatlab.Soweachievestheaimofextractingparametersprogramly,whichwillbeinsteadoftheprocessofartificialreadinggraphicsandhasimportantimplicationsinthefuturepulseresearch.Keywords:pulsesignal;spectrumanalysis;characteristicsextraction0号|言脉搏波压力及波形特征变化是评价人体心血管系统生理病理状态的重要依据[IJ。为了研究脉搏波的波形特征与生理因素的关系，目前国内外许多研究者大多以临床实测或模型计算脉搏波图，提取人体生理病理特征。实现脉搏信号分析处理方法，主要有时域分析、频域分析、样本训练与聚类等几类方法，其中，频域分析法把脉搏波分解成为一系列频率为基本频率整数倍的简谐振动，构成一个频率谱，用频语与倍频的不同来分析脉象的不同，实现脉象分类。其优点是特征信息以脉搏波所具有的全部频收稿日期:2009-10-25率分量的集合形式表示，因而保留了脉搏波中的全部信息，从而揭示出许多生理病理信息[2]O所以频域分析法是目前应用最为广泛的一种分析方法。由于Matlab所具备的高效的数学计算能力和完善的功能[句，在本文中，使用Matlab作为数学工具，将采集到的信号直接进行处理得到脉搏信号参数，实现了特征参数提取的程序化。1脉搏信号检测脉搏信号采集系统由脉搏传感器、动态应变仪、东方所DASP采集系统以及计算机组成。采集对象作者简介:齐淑敏(1984-)，女，山东德州|人，在读硕士，主要从事机电系统建模及仿真、动态测试的研究与开发E-mail:qizi52320@163.com52山东建筑大学学报2010年主要为我校大三学生，以及个别教师，测量位置为左手腕挠动脉处。由采样定理可知，采样频率应大于被采样信号最高频率的两倍，以免采样后的信号发生频谱的混叠[4J所以我们将采样频率选为2048匾，采样长度为1仇，为消除50Hz的工频干扰，我们选取动态应变仪的1kHz档位进行滤波。检测时，测试室内保持安静，测试人员固定。受测人采用静坐状态，将于臂平置于台上与心脏平齐，适当调节压力，待信号平稳后开始采集数据。由于检测是在同季节、时间、环境下完成的，基本上消除了季节、地理环境、昼夜、情绪等因素的影响。for、max()计算辐信以但A，对内的频率，!l~fi2信息特征参数提取本文选用MATLAB软件作为技术平台，该软件具有丰富的的函数和工具箱，可处理各种类信号，用于解决工程实际问题实现方法简单有效[3J。本文通过编程实现对采集到的脉搏数据信号直接处理，可快速、准确地获得脉搏信号特征点。信号处理程序设计主要包括数据导人、频谱分析、固有频率/;的提取及各谐波由线覆盖面积比Pi的计算、带宽叫计算等四个功能模块。实现过程如图1所示。根把f，确定积分区间〈儿'!，b),计算Si~t，严的矿，冉二川find()0找得幅值区['uJ的频率界值元ün(i，j)手Qfm川i，j)，计算带宽W{i图1参数提取实现过程各模块实现功能如下阶固有频率的第j个区间的带宽叫=/;。缸(i，j)-(1)数据导人:主要实现目标...