收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

心率变异信号采集及其功率谱分析的研究

陈明杰  
【摘要】: 心率变异性(Heart rate variability,HRV)是了解人体植物神经系统功能状态的一种方便的窗口,已成为心血管疾病临床研究的一个前沿热点。 本文在分析研究国内外有关心率变异信号实时采集及后期分析方法的基础上,设计完成了模拟心电信号接口放大器,使用Protel和Matlab对滤波电路进行仿真,研究了元器件参数变化对滤波器的影响,经实际检测符合设计要求。 编制了实时采集、显示、存储软件,该软件能设定采样频率和采样时间,最高频率可达1000Hz。利用数字滤波器实现了50Hz干扰信号的实时滤波。 采用传统的方法设计了低通数字滤波器,比较了用传统FFT和现代谱估计得到的谱的分辨能力,实际验证了现代谱估计功率谱的分辨率优于经典谱估计方法。 对23例正常人(坐姿)15分钟HRV信号分别采用FFT和现代谱估计得到的功率谱进行统计,发现两种方法所得VLF%、LF%、HF%基本吻合(相同性别相应年龄段)。发现随着年龄的增加(20-60岁),两种方法所得的LF/HF、VLF/HF比值基本呈现增加的趋势,与临床认识吻合。 对19例正常人(卧姿)5分钟HRV信号分别采用FFT和现代谱估计得到的功率谱进行统计,发现两种方法所得VLF%、LF%有较大差异,而HF%基本吻合(相同性别相应年龄段)。推测由于5分钟HRV信号点数较少,FFT分析时分辨率不高,因此两种方法所得极低频VLF%和低频LF%有较大差异。现代谱估计所得的VLF/HF比值随年龄(>20岁)增加基本呈现增加的趋势,与临床认识吻合。建议做频域分析时,应采集分析15分钟以上信号。 对4例女性心肌缺血病人卧姿5分钟HRV信号分别采用FFT和现代谱估计得到的功率谱进行统计,发现总功率TF和VLF/HF与正常人相应年龄段有较大差异。 对10例女性甲亢病人卧姿5分钟HRV信号分别采用FFT和现代谱估计得到的功率谱进行统计,证实甲亢病人VLF/HF比值比正常人相应年龄段高。 本文还对心率变异信号的维格纳分布作了研究,选用Choi-Williams窗,确定了滤波函数的参数σ=0.05,实际证明抑制交叉项的干扰效果较好。维格纳方法在三维立体图上展示心率变异信号的时频分布时,能揭示出随时间演变频率演变的信息,而这些信息通过单纯的频域分析是不能得到的。医生可以查找任一时段的不同谱峰分布,也可以查看任一频段对应的时域情况。对实际的心率变异信号进行了维 重庆大学硕士学位论文 格纳分析,证实通过计算三维时频分布对频率轴的投影得到的各频段(高频段、低频 段等)功率,与直接用FFT所得各频段功率,二者只相差一个比例系数,并且二者 LF/HF的值基本相同。三维CWD立体图是医生观察时间与频率对应关系的有力工 具。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李建文;王彪;王钟斐;;基于时频分布的皮肤听声器简单语音辨析研究[J];计算机测量与控制;2011年01期
2 陈光化,曹家麟,王健,秦霆镐,马世伟;应用自适应时频分布的瞬时频率估计[J];系统工程与电子技术;2002年01期
3 字正华,石庚辰;基于时频分布的超音速飞行目标激波信号检测[J];北京理工大学学报;2004年06期
4 王波,杨建宇,熊金涛;改进非平稳信号的分析方法[J];电子科技大学学报;2004年01期
5 王勇;姜义成;;基于两种时频分布的ISAR成像方法[J];现代雷达;2006年01期
6 武开有;徐以涛;沈良;;基于Butterworth分布的跳频信号参数估计[J];军事通信技术;2009年01期
7 舒畅,宋叔飚,李中群,裴承鸣,谭申刚;基于先验估计的自适应Chirplet信号展开[J];电子与信息学报;2005年01期
8 郑观中,廖桂生;一种基于加权平均的STFD矩阵的波达方向估计方法[J];雷达科学与技术;2005年04期
9 李滔;汤建龙;杨绍全;;具有迭代结构的时频分布计算方法[J];电路与系统学报;2006年03期
10 朱幼莲;现代谱估计在振动分析中的应用[J];常州技术师范学院学报;1997年02期
11 高千里,赵群,迟惠生;反混叠离散时间时频分布[J];北京大学学报(自然科学版);1999年01期
12 徐春光,谢维信;Renyi信息和依赖于信号的时频分布参数[J];信号处理;1999年01期
13 王小品,于海南;基于模糊函数的等高线设计核函数及其时频分布[J];电力系统通信;2002年11期
14 甘泉;廖成;胡来招;;基于短时比较分布的信号识别方法[J];西南交通大学学报;2006年02期
15 刘贵忠,刘志梅;一种新的二次时频分布和几种主要二次时频分布的比较研究[J];电子与信息学报;1996年05期
16 袁泉;石昭祥;;时频分布算法的并行实现[J];微计算机信息;2006年34期
17 陈学华;贺振华;黄德济;;高阶伪希尔伯特变换在边缘检测中的应用[J];数据采集与处理;2008年02期
18 李家强;黄志强;金林;;双向高斯核函数时频分布及在瞬时频率估计中的应用[J];中国电子科学研究院学报;2009年05期
19 李玺;刘国岁;陈晓青;李艳茹;;基于EM算法的最优斜高斯核设计[J];电子学报;1998年06期
20 徐春光,谢维信;基于相位核的时频信号分析[J];西安电子科技大学学报;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王克强;刘雪红;李川勇;;正常人深呼吸对心率变异性的影响[A];天津市生物医学工程学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
2 宁穗;刘自兵;宋娜娜;李莉;曹银祥;钱源;朱大年;沈霖霖;;不同脑区的OrexinA对心率变异性和心肺功能的影响[A];2008年神经内分泌暨神经免疫内分泌学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
3 隆敏;覃军;黄岚;田开新;于世勇;喻杨;;不同海拔健康青年男性心率变异性对比分析[A];中华医学会心血管病学分会第十次全国心血管病学术会议汇编[C];2008年
4 隋敏生;王良玉;张钰;;高血压病心率变异性与临床心血管事件发生的关系[A];2005急诊医学学术研讨会暨《中华急诊医学杂志》第四届组稿会论文汇编[C];2005年
5 张志辉;宋治远;庄国强;孙玉锦;史光鉴;;经导管封堵房间隔缺损术后心率变异性的变化[A];中华医学会心血管病学分会第八次全国心血管病学术会议汇编[C];2006年
6 钟杭美;罗昭林;刘春燕;刘莉;耿召华;祝善俊;;冠心病心力衰竭患者脉压与心率变异性的关系探讨[A];中国心脏大会(CHC)2011暨北京国际心血管病论坛论文集[C];2011年
7 马延峰;郭治彬;赵勇;刘睦胜;;小檗胺对冠心病患者心律失常及心率变异性的影响[A];中华医学会第11次心血管病学术会议论文摘要集[C];2009年
8 李莉;谢晋湘;刘力生;;睡眠呼吸暂停综合症患者心率变异性研究[A];中国睡眠研究会第二届学术年会论著汇编[C];2001年
9 王一尘;杨明珍;;心血管神经源性晕厥的心率变异性特点[A];中国保健医学研究会心脏学学会全国第一届心脏学学术会议论文汇编[C];1995年
10 李程;吴国强;;心交感与心迷走的相互作用对心率变异性非线性特性的影响[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李滔;时频分析在雷达信号多参数估计中的应用研究[D];西安电子科技大学;2004年
2 董红生;心电波形检测与心率变异性分析方法研究[D];兰州理工大学;2012年
3 李程;心率变异性的非线性分析与模型仿真[D];复旦大学;2010年
4 刘旭峰;心率变异性等多项生理指标对情绪稳定性的评价研究[D];第四军医大学;2002年
5 田达;非平稳信号阵列多参量估计技术研究[D];电子科技大学;2004年
6 万相奎;心电信号分析与虚拟式心电自动分析仪的开发[D];重庆大学;2005年
7 甘泉;改进的时频分布及其在雷达信号中的应用[D];西南交通大学;2006年
8 邹虹;多分量线性调频信号的时频分析[D];西安电子科技大学;2000年
9 余红英;机械系统故障信号特征提取技术研究[D];中北大学;2005年
10 侯永辉;三点相关函数的模拟和理论分析[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈明杰;心率变异信号采集及其功率谱分析的研究[D];重庆大学;2002年
2 马群;不同程度运动性心理疲劳心率变异性与脑电图特征[D];北京体育大学;2009年
3 黄子秉;心肌病变部位对心率变异性影响[D];暨南大学;2002年
4 杜艳霞;疑核注射L-精氨酸和7-硝基吲哚对大鼠心率变异性的影响[D];中国医科大学;2008年
5 翟福利;老年高血压病患者KLOTHO基因多态性与心率变异性相关性研究[D];重庆医科大学;2010年
6 钟意娟;焦虑症患者心理障碍特征用其心率变异性频谱分析的研究[D];第四军医大学;2002年
7 侯晓林;急性冠脉综合征患者心率变异性及其昼夜节律的临床研究[D];暨南大学;2005年
8 刘晓芳;麻醉期心率变异性的复杂性分析[D];浙江大学;2002年
9 何勤;焦虑症患者与正常人心率变异性的比较及腹式呼吸训练对焦虑症患者心率变异性的影响[D];河北师范大学;2002年
10 刘海梅;小剂量异丙酚复合麻醉对冠心病高危因素病人心率变异性的影响[D];中国医科大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐亚静;探索“心电”临床 专家指点迷津[N];中国医药报;2003年
2 马祥杰;评价失眠的标准[N];医药养生保健报;2005年
3 ;DSL线路的自动测试方案[N];通信产业报;2004年
4 信息产业部电信研究院通信标准研究所 程强;VDSL2成为FTTH的有力对手[N];通信产业报;2007年
5 衣晓峰;为糖尿病自主神经病变“画像”[N];健康报;2003年
6 庄愉;对患者预后影响深远[N];医药经济报;2001年
7 孙玉;《对流层散射传播》:推进我国通信技术基础研究[N];中华读书报;2005年
8 宜宾市第二人民医院 林文果 刘丽 梁超 何江;稳心颗粒对急性病毒性心肌炎后心律失常和心率变异性的影响[N];医药经济报;2011年
9 ;医学学科带头人[N];山西日报;2000年
10 钟鹏驰;电液伺服道路模拟试验台研成[N];中国汽车报;2000年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978