超聲多普勒血流信號估計及處理方法研究
發(fā)布時間:2022-08-13 16:17
近年來,超聲多普勒技術(shù)發(fā)展得越來越迅速,由于能無損傷地檢測人體血管中的血流狀況,因此在臨床上被廣泛用來診斷血管疾病。大量研究表明,血管疾病會從多普勒信號最大頻率曲線的變化上體現(xiàn)出來。因此,能否獲得準確的超聲多普勒血流信號的最大頻率曲線(即頻譜的包絡(luò))對于血管疾病的診斷起著重要的作用。首先,針對超聲多普勒血流信號的最大頻率曲線提取這一實際科研課題為背景,通過分別在時域和頻域進行雙活模式下數(shù)據(jù)插補的實驗,得知在頻域上采用基于一維線性的數(shù)據(jù)插補方法能夠較好地將缺失的頻譜補充完整,確定了在時域上進行去噪和在頻域上進行數(shù)據(jù)插補的方案,進而給出了完整的超聲多普勒血流信號估計的新方案。其次,為了降低實際應(yīng)用中噪聲的影響,提出了在頻譜分析與包絡(luò)提取前進行的基于鄰域閾值收縮的多普勒血流信號降噪方法,通過分析小波基函數(shù)的選取原則以及多普勒血流信號的特點,選取了適合用于多普勒血流信號去噪的小波基函數(shù),并利用小波鄰域閾值收縮法與小波閾值去噪法對多普勒血流信號進行了去噪。在仿真中,分析了分解層數(shù)、小波基函數(shù)以及鄰域窗口的大小等仿真參數(shù)對去噪結(jié)果的影響。實驗結(jié)果表明,本文提出的基于鄰域閾值收縮的多普勒血流信號降噪...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多普勒信號頻譜分析的研究現(xiàn)狀
1.2.2 超聲多普勒血流信號去噪的研究現(xiàn)狀
1.2.3 超聲多普勒血流信號包絡(luò)提取的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 超聲多普勒血流信號估計方案設(shè)計
2.1 多普勒血流信號估計總體方案設(shè)計
2.1.1 信號去噪
2.1.2 壁濾波
2.1.3 交疊加窗
2.1.4 頻譜分析
2.1.5 數(shù)據(jù)插補
2.1.6 包絡(luò)提取
2.2 數(shù)據(jù)插補方法
2.2.1 基于AR 模型的數(shù)據(jù)插補
2.2.2 基于一維線性的數(shù)據(jù)插補
2.3 本章小結(jié)
第3章 超聲多普勒信號的降噪方法
3.1 引言
3.2 小波變換去噪相關(guān)理論
3.2.1 小波變換去噪原理
3.2.2 小波閾值去噪
3.3 基于小波鄰域閾值收縮的多普勒血流信號去噪算法
3.3.1 小波鄰域閾值收縮法的步驟
3.3.2 多普勒血流信號去噪中小波基函數(shù)的選取
3.3.3 影響算法性能的因素
3.4 仿真實驗
3.4.1 分解層數(shù)對去噪結(jié)果的影響
3.4.2 小波基函數(shù)對去噪結(jié)果的影響
3.4.3 小波系數(shù)鄰域窗口長度對去噪結(jié)果的影響
3.4.4 與小波閾值去噪性能的比較
3.4.5 仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 超聲多普勒頻譜圖包絡(luò)提取
4.1 引言
4.2 傳統(tǒng)的頻譜包絡(luò)提取方法
4.2.1 百分比法
4.2.2 三直線擬合法
4.3 基于最大距離的包絡(luò)提取算法
4.4 包絡(luò)提取方法的性能比較
4.4.1 包絡(luò)提取算法的性能指標要求
4.4.2 未去噪頻譜包絡(luò)提取算法性能比較分析
4.4.3 小波閾值去噪的頻譜包絡(luò)提取算法的性能比較分析
4.4.4 小波鄰域閾值法去噪的頻譜包絡(luò)提取算法的性能比較分析
4.4.5 兩種包絡(luò)提取算法的性能比較分析結(jié)論
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的小波閾值降噪方法研究[J]. 李振興,徐洪洲. 計算機仿真. 2009(09)
[2]基于鄰域的小波系數(shù)閾值醫(yī)學(xué)圖像去噪研究[J]. 劉冬梅,方立銘,程桂平,張晶. 安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03)
[3]超聲多普勒血流信號的分析方法[J]. 張良筱,張涇周,馬穎穎. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2007(05)
[4]最優(yōu)小波基的選取原則[J]. 魏寶琴,李白萍. 甘肅科技. 2007(10)
[5]淺談經(jīng)驗?zāi)B(tài)分析法在生物醫(yī)學(xué)信號處理中的應(yīng)用[J]. 彭微,殷海. 中國水運(理論版). 2007(05)
[6]醫(yī)學(xué)超聲影像技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新[J]. 李朝偉,李曉東,張良才. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2005(02)
[7]基于EMD和小波去噪處理的信號瞬時參數(shù)提取[J]. 張旻,程家興. 信號處理. 2004(05)
[8]利用小波變換提取多普勒信號的最大頻率[J]. 張羽,汪源源,王威琪,余建國. 復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版). 2001(01)
[9]超聲多普勒信號降噪新方法的研究[J]. 張羽,汪源源,王威琪,劉斌. 聲學(xué)技術(shù). 2000(04)
[10]脈沖多普勒信號最大最小頻率的估計[J]. 汪源源,陳斯中,吳曉峰,王威琪. 復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版). 1998(06)
博士論文
[1]基于小波分析的測量信號處理技術(shù)研究[D]. 李翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]醫(yī)學(xué)圖像配準算法研究[D]. 金晶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]遠程心電監(jiān)護診斷系統(tǒng)心電信號處理方法研究[D]. 蘇麗.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[4]狹窄血管超聲多普勒血流信息提取方法的研究[D]. 張羽.復(fù)旦大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于小波變換的信號去噪研究[D]. 翟振興.重慶大學(xué) 2010
[2]基于小波變換的圖像去噪算法研究及其FPGA實現(xiàn)[D]. 史佳晨.南京理工大學(xué) 2010
[3]基于小波的信號去噪方法研究[D]. 吳勇.武漢理工大學(xué) 2007
本文編號:3677357
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多普勒信號頻譜分析的研究現(xiàn)狀
1.2.2 超聲多普勒血流信號去噪的研究現(xiàn)狀
1.2.3 超聲多普勒血流信號包絡(luò)提取的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 超聲多普勒血流信號估計方案設(shè)計
2.1 多普勒血流信號估計總體方案設(shè)計
2.1.1 信號去噪
2.1.2 壁濾波
2.1.3 交疊加窗
2.1.4 頻譜分析
2.1.5 數(shù)據(jù)插補
2.1.6 包絡(luò)提取
2.2 數(shù)據(jù)插補方法
2.2.1 基于AR 模型的數(shù)據(jù)插補
2.2.2 基于一維線性的數(shù)據(jù)插補
2.3 本章小結(jié)
第3章 超聲多普勒信號的降噪方法
3.1 引言
3.2 小波變換去噪相關(guān)理論
3.2.1 小波變換去噪原理
3.2.2 小波閾值去噪
3.3 基于小波鄰域閾值收縮的多普勒血流信號去噪算法
3.3.1 小波鄰域閾值收縮法的步驟
3.3.2 多普勒血流信號去噪中小波基函數(shù)的選取
3.3.3 影響算法性能的因素
3.4 仿真實驗
3.4.1 分解層數(shù)對去噪結(jié)果的影響
3.4.2 小波基函數(shù)對去噪結(jié)果的影響
3.4.3 小波系數(shù)鄰域窗口長度對去噪結(jié)果的影響
3.4.4 與小波閾值去噪性能的比較
3.4.5 仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 超聲多普勒頻譜圖包絡(luò)提取
4.1 引言
4.2 傳統(tǒng)的頻譜包絡(luò)提取方法
4.2.1 百分比法
4.2.2 三直線擬合法
4.3 基于最大距離的包絡(luò)提取算法
4.4 包絡(luò)提取方法的性能比較
4.4.1 包絡(luò)提取算法的性能指標要求
4.4.2 未去噪頻譜包絡(luò)提取算法性能比較分析
4.4.3 小波閾值去噪的頻譜包絡(luò)提取算法的性能比較分析
4.4.4 小波鄰域閾值法去噪的頻譜包絡(luò)提取算法的性能比較分析
4.4.5 兩種包絡(luò)提取算法的性能比較分析結(jié)論
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的小波閾值降噪方法研究[J]. 李振興,徐洪洲. 計算機仿真. 2009(09)
[2]基于鄰域的小波系數(shù)閾值醫(yī)學(xué)圖像去噪研究[J]. 劉冬梅,方立銘,程桂平,張晶. 安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03)
[3]超聲多普勒血流信號的分析方法[J]. 張良筱,張涇周,馬穎穎. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2007(05)
[4]最優(yōu)小波基的選取原則[J]. 魏寶琴,李白萍. 甘肅科技. 2007(10)
[5]淺談經(jīng)驗?zāi)B(tài)分析法在生物醫(yī)學(xué)信號處理中的應(yīng)用[J]. 彭微,殷海. 中國水運(理論版). 2007(05)
[6]醫(yī)學(xué)超聲影像技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新[J]. 李朝偉,李曉東,張良才. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2005(02)
[7]基于EMD和小波去噪處理的信號瞬時參數(shù)提取[J]. 張旻,程家興. 信號處理. 2004(05)
[8]利用小波變換提取多普勒信號的最大頻率[J]. 張羽,汪源源,王威琪,余建國. 復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版). 2001(01)
[9]超聲多普勒信號降噪新方法的研究[J]. 張羽,汪源源,王威琪,劉斌. 聲學(xué)技術(shù). 2000(04)
[10]脈沖多普勒信號最大最小頻率的估計[J]. 汪源源,陳斯中,吳曉峰,王威琪. 復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版). 1998(06)
博士論文
[1]基于小波分析的測量信號處理技術(shù)研究[D]. 李翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]醫(yī)學(xué)圖像配準算法研究[D]. 金晶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]遠程心電監(jiān)護診斷系統(tǒng)心電信號處理方法研究[D]. 蘇麗.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[4]狹窄血管超聲多普勒血流信息提取方法的研究[D]. 張羽.復(fù)旦大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于小波變換的信號去噪研究[D]. 翟振興.重慶大學(xué) 2010
[2]基于小波變換的圖像去噪算法研究及其FPGA實現(xiàn)[D]. 史佳晨.南京理工大學(xué) 2010
[3]基于小波的信號去噪方法研究[D]. 吳勇.武漢理工大學(xué) 2007
本文編號:3677357
本文鏈接:http://www.sikaile.net/yixuelunwen/swyx/3677357.html
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