《基于MATLAB的心音信号频谱分析及滤波处理》-毕业论文.docVIP

PAGE w w 燕山大学（论文）任务书 院（系）： 基层教学单位：电气工程系 学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目 基于MATLAB的心音信号频谱分析及滤波处理 设 计 技 术 参 数 1、心音信号经低通滤波器滤波：fs=22050;fc1=1100; 2、心音信号经高通滤波器滤波：fc2=4900; 设 计 要 求 掌握MATALAB、心音信号、数字滤波概念及基本原理； 读懂频谱分析及数字滤波程序； 得到处理结果，对比分析得出结论。 工 作 量 学习概念基本知识，编写相应软件，完成课程设计报告一份 工 作 计 划 1天 方案调研； 2-4天 软件设计与编写调试. 5天 系统总结、答辩、完成报告 参 考 资 料 1 黄文梅，熊佳林，杨勇编著.信号分析与处理——MATALB言 及应用.长沙：国防科技大学出版社，2000 2 钱同惠编著.数字信号处理.北京：机械工业出版社，2004 3 姚天任，江太辉编著.数字信号处理.第2版.武汉：武汉理工大学出版社，2000 指导教师签字 基层教学单位主任签字 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份 摘要：心音信号是人体最重要的信号之一，能反映心脏的变时性和变力性，可应用于心血管疾病的诊断和心肌收缩能力的评估；同时心音信号检测方便、无创、花费极少，可作为心脏疾病检测、预防的有效手段。因此，研制一种能简易、方便地检测心音信号的数字式心音分析滤波器，对于满足医院和病人的需要，有着极大的社会价值和经济价值。本课程设计在MATLAB环境下，设计出FIR滤波器，可以很好的分析、处理、显示、统计心音信号的信息，充分发挥了微机强大的功能和软件设计的灵活性。经过运行程序，测试结果显示能够实现从一个包含多种频率成分的心音信号中提取出所需的单一频率心音信号的功能。 关键词：心音信号 MATLAB FIR滤波器 目录 1、 TOC \o 1-3 \h \z 实验原理…………………………………………………………………………………5 1.1 心音信号………………………………………………………………………………..5 1.2 数字滤波器……………………………………………………………………………..5 1.3 MATLAB………………………………………………………………………………7 2、实验步骤…………………………………………………………………………………8 2.1 心音信号的采集………………………………………………………………… …….8 2.2 心音信号的频谱分析…………………………………………………………………...9 2.3 信号经低通滤波器滤波……………………………………………………………….10 2.4 信号经高通滤波器滤波……………………………………………………………. ..12 2.5 回放心音信号…………………………………………………………………… …...14 3、结论:…………………………………………………………………………………….15 4、参考文献………………………………………………………………………………..16 1、实验原理： 1.1 心音信号 从生理上讲，心音信号[1]是一种机械振动信号，是心脏舒缩运动中心脏瓣膜和大血管的机械振动产生的，在心脏的窦房结发生有节律的电兴奋后，电兴奋沿神经传导，并发生电-肌肉耦联，引起心肌的收缩舒张运动。正常人的心音随着心脏搏动呈现周期性变化，临床上分为第一心音（S1）、第二心音（S2）、第三心音（S3）和第四心音（S4），多数情况下只能听到S1和S2。正常人的S1发生于心室收缩，心室压略大于心房压，房室瓣关闭的过程。S2产生于半月瓣关闭，主动脉和肺动脉内血流减速的过程中；S3产生于舒张早期心室快速充盈时，心房血液急速进入心室，引起心室壁振动；S4是由心房收缩和心室振动产生。从临床的角度，心动周期分为：收缩期和舒张期。收缩期从听到第一音时开始，第二音开始前终止；舒张期从第二音开始，在次一个第二音开始前终止。任何发生于第一音开始后和第二音开始前的声音，表示在收缩期；任何发生在第二音开始后和第一音开始前的声音，表示在舒张期。上述心动周期指的是心室而非心房。但是心房也有收缩期和舒张期，当心室舒张时，心房收缩，当心室收缩时，心房舒张。 1.2 数字滤波器 数字滤波是数字信号分析中最重要的组成部分之一，与模拟滤波相比，它具有精度和稳定性高、系统函数容易改变、灵活性强、便于大规模集成和可实现多维滤波等优点。在信号的过滤、检测和参数的估计等方面，经典数字滤波器是使用最广泛的一种线性系统。 数字滤波器是指完成信号滤波处理功能的，用有限精度算法实现的离散时