无创伤性微机分析系统用于诊断心血管疾病的研究

为了从心电和血脉搏的同步采集信号中提取有诊断心血管疾病价值的特征参数,设计了信号采集器和计算机数据处理系统.该系统可以无创伤性地对心电和血脉搏信号实现连续同步采集、波形滚动和冻结显示、数据保存和处理.处理功能包括在时域中对各时间间期、峰值比率、幅相关系和延迟时间的计算分析和相关分析,在频域中对信号的自功率谱和互功率谱的分析.初步临床试验和计算结果表明,一些参数可构成定量分析,并作为对传统诊断心血管疾病方法的有力的补充.     

同步脉搏心电信号的混沌特性分析

对同步脉搏信号和心电信号进行处理,获取脉搏信号和心电信号的间期序列PR及RR,采用替代数据法和Lyapunov指数判断HRV和PRV的混沌特性.结果表明,具有混沌特性的同步脉搏信号和心电信号的零假设检验显著性水平大于1.96,Lyapunov指数大于0,混沌特性一致.在心电信号不可得或不方便得到时,可利用PR代替RR对...     

海洛因成效是脉象异常的分析

提取生物医学信号中的特征信息,为医学诊断提供决策支持,是生物医学工程发展的一个重要方向。利用谱估计的方法,对15例海洛因成瘾者和15例正常人的脉博信号的功率谱进行了分析,计算了每一功率谱特定频段上的功率分布,发现海洛因成瘾者和正常人的脉搏信号的功率分布有显著,差异并给出了初步的判据,由此判据,15例海洛因成瘾者中的13例予以辨别。研究结果表明,海洛因成瘾者脉搏信号的频域分析是一种有效的方法。     

基于腕带传感检测系统的脉搏信号时频分析

通过腕带传感检测系统,研究了时频分析方法在人体脉搏信号中的理论应用,使用M atlab工具对健康人和高血压患者的脉象样本进行了时域、频域和功率谱的对比分析,通过现场采集高血压患者样本并分析,证明了时频分析方法在脉搏信号分析中的可行性和可靠性.研究结果对中医脉诊的数字化应用具有一定的实际意义.     

基于相位处理的颈动脉脉搏波提取方法

脉搏波反映了人体心血管的健康情况,其中很多参数对心血管疾病的鉴别有指导性作用,如周期性、RR间期等,基于图像光电容积脉搏波描记法(image photo plethysmography, IPPG)的非接触式脉搏波检测在计算机视觉和医疗健康领域具有很高的研究价值。针对目前非接触式检测算法抗光照干扰和微小运动干扰能力较弱的问题,文章提出一种基于相位处理的脉搏波提取方法。首先,采集颈部颈动脉视频,将视频微小运动放大后对其分块计算信噪比,选择信噪比最高的子块作为感兴趣区域;其次对感兴趣区域进行复可控金字塔分解,取水平方向的相位谱计算相位差;最后通过主成分分析算法提取主成分滤除噪声信号,在主成分中选择周期性最强的信号即为所提取的脉搏波,使用功率谱估计法计算心率值。通过和接触式检测设备对比以及与2种非接触式检测算法在不同光照条件下进行对比实验,实验结果表明该算法具有较高的抗光照和运动干扰能力,同时提高了脉搏波提取的精度和性能。     

基于小波变换分析阻抗胃动力信息

研究了基于小波变换提取胃运动信息的新方法,运用小波多分辨分析对采集的体表胃阻抗信号进行分解,去掉呼吸阻抗信号和血流阻抗信号,提取近似成份作为胃收缩信号.该方法能够提取胃运动的信号和同步胃电信号,可对提取信号的主频进行不同频带的分类,计算功率谱参数、描绘动态谱,从而研究胃动力情况.应用小波变换可以有效消除叠加到阻抗信号中的各种干扰,通过与同步胃电信号共同验证,该方法能完成阻抗信号提取,为临床胃动力信息研究提供一种体表无创伤新途径.     

单输入功率谱统计检测算法的研究

结合数字信号处理的功率谱分析方法,分析了火灾信号的频谱特征,并通过计算火灾信号与非火灾信号的功率谱密度差,以及大量的实验数据的处理、分析,研究功率谱统计检测算法在火灾探测信号处理中的应用.     

信号功率谱特征变化的时域快速诊断

本文提出了在时域中快速诊断信号功率谱特征变化的方法。首先,引入开讨论了几个描述信号功率谱特征变化的特征量。其次,根据Fourier变换的性质,推导出在时域中计算这些特征量的快速算式。最后,利用该方法对机床颤振过程信号功率谱特征变化进行诊断。结果表明,该方法不仅行之有效,而且由于计算简单,适合于在线诊断。     

可穿戴运动心率监测腕带的设计与实现

为了解决由于运动伪差干扰导致利用反射式光电脉容积脉搏波计算心率通常较难得到准确结果的问题,设计了一种腕式心率监测装置.通过反射式光电传感器和三轴加速度传感器分别采集脉搏波和运动信息,利用运动状态分析、自适应噪声抵消和谱峰搜索的方法提取心率值,对5名受试者进行静止、走动、跑动状态下的心率监测实验,同时采集心电信号进行心率对比,结果表明两种方法具有良好的一致性.本文作者设计的反射式心率监测装置可以有效抑制运动伪差干扰,实现心率精确监测.     

ST/HR slope 和功率踏车的慢性心肌缺血诊断系统的设计

针对传统的运用心电试验法诊断慢性心肌缺血时存在的一些缺陷:受试人员做运动试验时对于心电信号的干扰大、运动平板的适用人群有一定的限制、ST段压低的诊断指标敏感性和特异性都不高,设计了基于ST/HR slope诊断指标、功率踏车为运动试验装置的慢性心肌缺血诊断系统.ST/HR slope诊断指标通过计算机程序自动计算获得,免去了人工计算的繁琐与较大的误差;功率踏车能够有效的填补运动平板的应用空缺,降低运动时对心电采集的干扰.经过实验验证,证明该系统与传统系统相比较具有明显的优势,能够为运动心电试验法提供更高的诊断敏感性(93.8%)和特异性(94.5%).     

Ku波段散射计近场海浪标定探测的多参量自动采集与处理系统

近场海浪后散射的标定探测，研究海况特征要素，目前仍是无线电海洋学界十分关注的课题。近场标定探测存在多信道参量信号同步采集与处理的难题。本文在分析近场海浪后散射统计特征的基础上，提出适于近场的散射计、Ｃ／ＦＭ波高计和测风计同步采集和相关处理的新方法，发现这些数据群有强相关统计特征的谱密分布和准高斯分布，并为海表统计散射特征反演海表波场和风场提供颇有价值的数据。     

基于稀疏重建的EMD脉搏色素密度谱的处理

基于脉搏血氧计的吲哚青绿(Indocyanine green,ICG)脉搏密度谱测量方法是无创肝储备功能的主要检测原理。近红外脉搏色素密度谱的提取及处理直接影响着肝储备功能检测参数的计算精度。针对自行研发的脉搏色素密度谱采集装置采集的近红外光谱信号的光谱噪声及干扰问题,采用了结合稀疏二进制重建的经验模态分解法对ICG密度谱进行处理。将处理后提取的ICG密度谱进行分析计算,得到的ICG血浆消失率值与报告值相比较,其最大相对误差为5.1%;而平均相对误差为3.2%。实验结果表明,结合自适应稀疏二进制重构的经验模态分解方法对消除色素光谱的噪声是有效的,有效地提高了脉搏色素密度谱的测量精度,从而提高肝储备功能检测参数的精度。为近红外脉搏色素光谱提取优化提供了一种新方法,为抗干扰的无创肝储备功能的检测提供理论依据和实用方法。     

基于脉象信号的亚健康状态的识别

提出了一种新的识别亚健康状态的方法.利用HK-2000C集成化数字脉搏传感器提取人体左关处桡动脉脉搏信号,然后计算脉搏功率谱,并在此基础上提取功率谱峰值及功率谱重心,并将它们对应的频率作为特征量,利用线性判别式分析(LDA)对所提特征进行分类.经对30例样本的识别检验,结果表明,用功率谱重心及重心频率作为特征量分类率达到80%,用功率谱峰值和峰值频率作为特征量,分类正确率达到了86.667%.     

气压与心电相关数据采集系统的设计

设计了一种气压与心电同步数据采集系统.利用该系统对气压和心电信号进行长时间同步采集,揭示了气压变化与心电信号之间的对应关系.为满足系统低功耗的需要,通过对MSP430F149以及外围电路的分析,分别给出软硬件解决方法;另一方面,为方便地进行存储容量的扩展,系统采用了读写速度快、功耗低的低电压外部数据存储器SD/MMC卡存储信号,对信号不做任何的压缩处理,可保证信号的保真度.     

welch功率谱估计法在流化床风帽故障检测中的应用研究

利用循环流化床常见故障风帽的实际模型,在搭建的冷态鼓泡流化床的试验台上对流化床正常风帽工况和故障风帽工况下流化床炉膛内复杂多相流动的工况进行模拟。并对正常风帽和故障风帽工况下循环流化床风室内的压力波动信号进行了采集,应用welch功率谱估计法处理采集的压力波动信号,最终得出两种工况下功率谱密度(power spectral density,PSD)的分布情况。对比正常风帽与故障风帽工况下流化床风室内压力波动信号的功率谱密度分布情况,提取故障时的特征值,来实现循环流化床风帽故障的检测与诊断。试验表明,该方法能对流化床风帽的故障进行检测与诊断。提出应用welch功率谱估计法对流化床风帽故障检测的方法,为流化床风帽故障的在线检测提供参考价值。     

Welch功率谱估计法在流化床风帽故障检测中的应用

利用循环流化床常见故障风帽的实际模型,在搭建的冷态鼓泡流化床的试验台上对流化床正常风帽工况和故障风帽工况下流化床炉膛内复杂多相流动的工况进行模拟。并对正常风帽和故障风帽工况下循环流化床风室内的压力波动信号进行了采集,应用Welch功率谱估计法处理采集的压力波动信号,最终得出两种工况下功率谱密度(power spectral density,PSD)的分布情况。对比正常风帽与故障风帽工况下流化床风室内压力波动信号的功率谱密度分布情况,提取故障时的特征值,来实现流化床风帽故障的检测与诊断。试验表明,该方法能对流化床风帽的故障进行检测与诊断。提出应用welch功率谱估计法对流化床风帽故障检测的方法,为流化床风帽故障的在线检测提供参考。     

心电信号数字滤波器的设计与实现

心电信号是心脏疾病的重要医学诊断依据.为获取具有实用价值的诊断信息,介绍在心电信号处理中滤波算法的实现,探讨针对心电信号的工频干扰和肌电干扰的数字滤波方法,选取有效的滤波算法用于消除和抑制工频干扰、肌电干扰.通过对采集到的离散心电数据和理想心电信号相比较,设计出对工频干扰和肌电干扰进行处理的数字滤波器方案,利用Matlab仿真技术进行比较和分析,从而得到较为理想的心电信号.实验表明,选取的心电数字滤波方法能达到预定设计要求,具有实时性、有效性等优点.     

钻井泵泵阀状态的监测与故障诊断

对钻井泵泵阀故障识别进行了实验研究，提出了一种简单而实用的泵阀故障诊断方法。以位置传感器测量活塞死点所产生的信号为触发信号，可用计算机准确采集到钻井泵泵阀关闭时在阀箱上激起的瞬态响应信号。对该瞬态信号的时域和同步功率谱进行分析后，可较为准确地判别泵阀的工作状态。用该方法可检测出较为明显的故障信息。     

Matlab在货车滚动轴承故障诊断中的应用

在机械故障咨询诊断中,对采集到的信号如何进行分析与处理,以及如何通过计算机实现,是决定故障智能诊断成败的关键,以铁路货车滚动轴承352226X2-2Z故障诊断为例,介绍了Matlab语言在其关键技术--小波滤波、功率谱以及智能诊断程序的编程应用,结果表明,该语言具有编程简单、功能强大等特点.有着广泛的应用前景.     

ACCC导线碳纤维复合芯损伤声发射信号研究

参照"QJ 2099—1991三向纤维增强复合材料弯曲性能试验方法"标准,针对ACCC导线碳纤维复合芯弯曲应力损伤,对试验件进行三点弯曲试验,并同步对损伤进行声发射检测。通过声发射信号时域分析和频域分析方法,找出在不同应力损伤与声发射信号功率谱频率之间的对应关系。试验结果表明:树脂基体断裂和碳纤维断裂有明显不同特征,声发射采集的功率谱频率相差很大,树脂基体断裂的功率谱频率在150 kHz左右,碳纤维断裂的功率谱频率在250 kHz左右。声发射仪接收到功率谱低频率为主,则碳纤维复合芯的树脂基体有断裂;声发射仪接收到功率谱以高频率为主,则复合芯的碳纤维有断裂。