柯氏音和爆破测振仪法测血压的区别是什么,各自的优缺点是什么?

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柯氏音法与示波法结合的新型血压测量方法研究
【摘要】:
自动血压测量技术具有广泛的应用背景和重大的社会价值,准确性是该领域亟待解决的关键技术问题。常用测量技术分为两类:示波法由于采用间接测量原理,其准确性难以提高;柯氏音法有望大幅度提高自动血压测量准确性,但是柯氏音的降噪和识别是难题。为此,需要探索自动血压测量中的新技术。本文提出柯氏音法与示波法结合的新型测量方法,设计新型血压测量系统以及具体测量过程和算法,并深入研究柯氏音信号综合处理方法。
首先,在分析柯氏音信号的产生机理、频谱、声强,以及信号中噪声干扰特性的基础上,设计了柯氏音信号综合处理过程。其中,采用基于统计规律的自适应阈值降噪方法,在保持有效柯氏音信号特征的前提下实现对背景噪声的强烈抑制;基于柯氏音与脉搏波相关性设计的时域窗函数,实现对大幅值随机噪声的消除;初步设计了基于柯氏音频谱模式匹配的柯氏音识别方法。
其次,设计了基于驻极体麦克风和电阻式压力传感器的血压计系统架构,在此基础上研究具体血压综合测量过程和方法:建立有效特征抽取算法,实时提取脉搏波和柯氏音信号的有用信息,大幅度降低了信息存储量;利用示波法获得血压值置信区间后再由柯氏音法准确判定血压值,保证了测量值的稳定性和准确性;研究了自适应充气控制、容错处理等技术,为血压计产业化奠定基础。
最后,设计了新型血压计实验样机,给出关键电路和程序框架,结合Matlab对提出的柯氏音综合处理算法进行分析、验证和评估,证实了阈值滤波、窗函数降噪,以及模式匹配识别技术的有效性;在血压测量实验中实际运用了本文提出的新型血压测量系统,以及信号处理方法和血压综合测量程,测量结果与人工柯氏音法对比,证明该系统具有较高的准确性,并证实了理论研究的正确性和实用性。
【关键词】:
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2010【分类号】:R443.5【目录】:
Abstract5-9
第1章 绪论9-17
1.1 课题来源及课题背景9-10
1.2 国内外研究现状分析10-15
1.2.1 血压测量方法10-13
1.2.2 柯氏音信号处理研究现状13-15
1.2.3 电子血压计应用现状15
1.3 本课题的研究内容15-17
第2章 柯氏音信号综合处理17-37
2.1 引言17
2.2 柯氏音信号的形成及特征分析17-20
2.2.1 柯氏音信号产生机理17
2.2.2 柯氏音信号频谱特性17-18
2.2.3 柯氏音信号瞬时声强18
2.2.4 听诊法测量中柯氏音信号幅值变化特性18-19
2.2.5 柯氏音信号中的噪声干扰19-20
2.3 常规带通滤波20
2.4 基于统计规律的自适应阈值降噪20-24
2.4.1 采样信号幅值分布20-21
2.4.2 自适应阈值的选取21-23
2.4.3 背景噪声抑制23-24
2.5 基于柯氏音与脉搏波相关性的降噪方法24-28
2.5.1 柯氏音与脉搏波相关性24-25
2.5.2 构造概率滤波窗函数25-26
2.5.3 脉搏波扰动的补偿方法26-27
2.5.4 窗函数降噪性能分析27-28
2.6 基于模式匹配的柯氏音信号识别28-36
2.6.1 柯氏音信号时频特性分析28-30
2.6.2 特征量提取30-31
2.6.3 模式匹配31-34
2.6.4 模式匹配实验与改进34-36
2.7 本章小结36-37
第3章 新型血压测量方法研究37-47
3.1 引言37
3.2 新型血压测量装置系统架构37-38
3.3 血压综合测量过程研究38-46
3.3.1 自适应充气控制38-39
3.3.2 脉搏波信号预处理39-40
3.3.3 有效特征抽取40-41
3.3.4 血压值综合求算41-46
3.4 血压状态诊断46
3.5 本章小结46-47
第4章 血压测量实验研究47-61
4.1 引言47
4.2 血压计系统设计47-53
4.2.1 硬件系统设计47-52
4.2.2 血压计软件设计52-53
4.2.3 血压计样机53
4.3 柯氏音综合处理实验53-59
4.3.1 阈值法降噪性能和特性53-55
4.3.2 窗函数降噪特性55-57
4.3.3 柯氏音识别57-59
4.4 血压测量实验59-60
4.5 本章小结60-61
参考文献62-66
攻读学位期间发表的学术论文66-68
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