胎心率是胎兒監(jiān)護(hù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo),通過家用超聲多普勒胎心儀進(jìn)行胎心率監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)胎兒的異常情況,有效監(jiān)護(hù)胎兒的健康狀況。由于胎心信號(hào)幅度微弱、成分復(fù)雜、具有多種噪聲干擾,市面上的一體式超聲多普勒胎心儀往往存在測(cè)量靈敏度低、檢測(cè)范圍小、胎心音播放效果不佳、頻繁出現(xiàn)嘯叫現(xiàn)象等問題。本論文針對(duì)上述問題,提出了針對(duì)一體式超聲多普勒胎心儀的信號(hào)處理算法,本文的主要研究內(nèi)容如下:1.胎心信號(hào)消噪算法。通過基于譜減法的自適應(yīng)消噪算法和閾值消噪算法對(duì)胎心信號(hào)進(jìn)行消噪處理。自適應(yīng)譜減消噪算法在譜減法的基礎(chǔ)上,通過端點(diǎn)檢測(cè)算法識(shí)別出噪聲信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)噪聲譜的更新。自適應(yīng)閾值消噪算法主要根據(jù)信號(hào)的半波峰值與幅度閾值的關(guān)系進(jìn)行削波處理,其中閾值的大小根據(jù)信號(hào)信噪比檢測(cè)算法的結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。本論文利用胎心模擬器產(chǎn)生模擬胎心信號(hào)并進(jìn)行了消噪算法的效果驗(yàn)證。2.自激嘯叫抑制算法。根據(jù)胎心儀的嘯叫信號(hào)在幅值和時(shí)間分布上的特點(diǎn),研究并提出了基于信號(hào)幅值和計(jì)數(shù)檢測(cè)的嘯叫抑制算法。本文還研究了基于移頻的嘯叫抑制算法,同時(shí)結(jié)合胎心儀揚(yáng)聲器的頻響特性和人耳的聽覺特性確定了移頻方向和移頻值范圍,在此基礎(chǔ)上研究并實(shí)現(xiàn)了頻域... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１?ａ隨信噪比＾／？的變化曲線??１２??

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?胎心信號(hào)消噪算法??？取值的計(jì)算公式如下式（３．６）所示，其中１／ｓ為斜率，％為沿／／？＝０時(shí)ａ??的取值。??ａ?＝?ａ０－?（ＳＮＲ）?／ｓ?（－５?＜?ＳＮＲ?＜?２０）?（３．６）??３．２．２噪聲功率譜估計(jì)??要利用譜減法進(jìn)行胎心信號(hào)的消噪，首先第一步需要進(jìn)行噪聲功率譜的估計(jì)。??在噪聲功率譜的估計(jì)中，可以將兩相鄰胎心跳動(dòng)處信號(hào)之間的間隔段信號(hào)（如下??圖３．２中橘色區(qū)域信號(hào)所示）視為噪聲信號(hào)，該間隔段信號(hào)包含了除胎兒心臟跳??動(dòng)以外的其他運(yùn)動(dòng)信號(hào)所造成的干擾（包含由孕婦體內(nèi)液體流動(dòng)、孕婦體腹壁運(yùn)??動(dòng)和胎兒靜脈血流流動(dòng)、胎兒呼吸等產(chǎn)生的干擾信號(hào)）以及電路噪聲干擾。??時(shí)＿ｊ??０?０２?０?４?０６?０？?＾?１７?１４?１？?１８?ｉ??時(shí)間（ｓ）??圖３．２超聲多普勒胎心信號(hào)及其噪聲信號(hào)區(qū)域??初始噪聲功率譜的獲取過程如下：??１）使用一體式超聲多普勒胎心儀對(duì)孕婦進(jìn)行多次測(cè)量，保存測(cè)量時(shí)的超聲多??普勒胎心信號(hào)，提取出每個(gè)胎心信號(hào)的噪聲信號(hào)段（兩相鄰胎心跳動(dòng)處信號(hào)之間??的間隔段信號(hào)），直到噪聲信號(hào)段累計(jì)到足夠長度；??２）對(duì)噪聲信號(hào)進(jìn)行加窗、分幀處理，求取每一幀的噪聲功率譜（幻｜２；??３）對(duì)每一幀的噪聲功率譜進(jìn)行累加和平均處理，得到最終的初值噪聲功率譜，??計(jì)算公式參照式（３．７）。由于超聲多普勒胎心儀采集得到的胎心信號(hào)中混有電路??噪聲和一部分由運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的其他干擾信號(hào)，它們屬于隨機(jī)信號(hào)，通過對(duì)隨機(jī)的噪??１３??

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文???胎心信號(hào)消噪算法??下圖３．３為胎心信號(hào)及其變異系數(shù)的曲線圖，可見在胎心跳動(dòng)明顯時(shí)，變異??系數(shù)的數(shù)值較高且呈現(xiàn)明顯峰值；胎心跳動(dòng)微弱時(shí)，變異系數(shù)的數(shù)值較低，但也??可呈現(xiàn)出峰值，在噪聲段信號(hào)（兩相鄰胎心跳動(dòng)處信號(hào)之間的間隔段）處，變異??系數(shù)的數(shù)值很低，沒有明顯峰值體現(xiàn)。??Ｉ?ｒ?１?１?ｒ????ｉ?１?１?１?１。＇，》??－?胎心信號(hào)??變異系數(shù)??０７１－?Ｉ?１１?｜?Ｈ??０．６１?！?Ｉ?Ｉ??４ＧＪ｜?Ｉ?Ｍ〇．＜？??Ｈ０．０６??丨．；＇?Ｓ?‘Ｉ?＼?ｉ?－?〇．？??Ｉ?？?！?－?ｖ?ｌ?１?Ｖ?？?？，’、ｋ?？?ｖ；卜??＾，?．—」」０??０?０６?１?１．５?２?２－Ｄ?３?３．５?４??時(shí)間（Ｓ＞??圖３．３超聲多普勒胎心信號(hào)１及其變異系數(shù)曲線??Ｌｏｇｉｓｔｉｃ函數(shù)是一種常見的形函數(shù)，其定義域?yàn)椋ǎ柀�，〇〇），表達(dá)式如下：??／Ｗ?＝?Ｉ７＾Ｔ?（３．９）??其中々衡量曲線變化的快慢，Ａ為＊５■型曲線的中點(diǎn)位置，乙是曲線的最大值。??Ｌｏｇｉｓｔｉｃ函數(shù)表現(xiàn)為一條光滑連續(xù)且單調(diào)的曲線。當(dāng)左＝丨，Ａ?＝〇，人＝１時(shí)??Ｌｏｇｉｓｔｉｃ函數(shù)的幾何形狀如下圖３．４所示，在其定義域內(nèi)該曲線首先緩慢增長，??接著加速增長，在發(fā)展期后其增長速度逐漸減慢，最后趨于穩(wěn)定。目前Ｌｏｇｉｓｔｉｃ??函數(shù)常用來反映生物種群發(fā)展、神經(jīng)元非線性感知、人類認(rèn)知學(xué)習(xí)過程等［４６］。??－６?－４?－２?０?２?４?６??圖３．４?Ｌｏｇｉｓｔｉｃ函數(shù)的幾何形狀??Ｌｏｇｉｓｔｉｃ函數(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2941922