产品目录

当前位置：首页 >>> 技术文章 >

技术文章

新平台上的剖析油自动开口闪电测试仪预设

新平台上的剖析油自动开口闪电测试仪预设
　　该仪器主要分为三个模块：心音采集模块，小波去噪模块和心音分析模块。心音分析模块又包括时域分析和频域分析。时域分析给出了心跳频率和**心音与**心音之间的间隔，频域分析主要是心音信号的FFT频谱分析。
　　1.1心音采集模块
　　采集模块硬件设备以微音传感元件HKY-06B（带有HKY06B-PC适配器）连接PC机声卡组成。
　　HKY-06B是一种由新型高分子聚合材料制成的微音传感元件，适合于各类心音采集。由于本仪器是运行在PC机上的分析仪器，而PC机声卡本身就是一个优良的数据采集系统，目前普通声卡的*高采样频率是44.1kHz，有的达到48kHz，足以满足采样定律的要求（心音信号的频率在0200Hz之间）.
　　基于不同的分析要求和PC声卡配置，用LabVIEW的声音函数设计的心音采集模块设置了心音格式参数设置区域，用户可以在这里设置采集频率、通道数和每采样比特数。用户把带有MIC接口的压控传感器一端连接电脑，另一端放在被采集者心脏附近，设置参数，点击心音采集按钮开始采集。采集到的心音以。wav文件格式保存在默认目录上，供重新播放和后面分析使用。
　　1.2小波去噪模块
　　通常提取到的心音信号含有一些杂音，因此有必要对其进行去噪。由于心音信号集中在低频部分，噪声分布在高频部分，因此，可以用一个低通滤波器进行滤波。但是它不能将有信号的高频部分和噪声引起的高频干扰加以有效的区分。而小波去噪则可以将信号和噪声有效区分，同时保留信号的尖峰和突变成分。另外，LabVIEW提供的Matlab脚本节点可以实现在LabVIEW中添加Matlab脚本，而Matlab中提供的wrcoef函数可以在不知道对特定心音信号该取什么阈值去噪的情况下用百分比来确定小波分解中每层取零的数据个数，具有一定的通用性。所以，这里选择小波对心音去噪。
　　这里采取的小波去噪是在小波分解基础上的阈值降噪方法。新平台上的剖析油自动开口闪电测试仪预设，已知时间信号f（t），称为f（t）的连续小波变换，为小波基函数，是由同一母函数（t）经伸缩和平移后得到的一组函数序列。定义离散小波函数。经离散小波变换之后，信号f（t）被分解为低频成分和一系列高频成分wj，k。有效信号多分布在低频部分，噪声则多分布在高频部分，同时信号的系数要大于噪声的系数，于是可以找到一个合适的数作��阈值对高频部分进行去噪直接保留下来（硬阈值方法）或者按某一定量向零收缩（软阈值方法），然后由新的小波系数重构得到去噪后的信号。本系统采用Matlab提供的wthcoef函数去噪，可以设置一个百分比，把高频系数中系数较小的那一部分系数设为0，然后再重构，达到消噪的目的。小波去噪效果。
　　小波去噪前面板。用户可以根据自己的需要在前面板上选择小波类型、小波阶数、小波分解层数（*多5层）和每层置零百分比。考虑到有不了解小波去噪原理的用户，给每一参数设定了默认值，默认小波为db小波，阶数为6，分解层数为5，经理论和实验证明，这样的设置能达到不错的去噪效果。
　　1.3心音分析模块
　　1.3.1心音FFT频谱分析
　　心音FFT频谱可以把信号转化到频域观察，从频谱图上观察心跳是否异常。心音FFT频谱分析前面板和分析结果。为方便比较，可分别点击去噪前FFT频谱和去噪后FFT频谱进行观察。
　　1.3.2心跳频率和心音间隔分析模块
　　心跳频率和**心音与**心音之间的间隔是医生诊断的重要依据。为得出这些参数，需要首先得到心音的包络。
　　因为单从采集到的波动信号上是不容易确定心音尖峰出现的时刻的。
　　按照式计算出能量P（i）。P（i）仍然是一个波动曲线.给P（i）加窗并使窗沿x轴移动，取窗长范围内的P（i）局部*大值组成P获取心音包络可以看出，这样得出的包络极为不光滑，心音尖峰分裂的地方也非常容易误判为不是一个心音，所以需要进一步优化波形。设包络为a（i）（i=0，1，2，，n），如果选择包络数据的平均值逐点比较a（i）与meanp的大小，则得到的归一化包络a（i）非常不准确（如（5）所示），一个心音可能由不止一个脉冲代表。
　　为提高判决准确度，给a（i）加矩形窗W（n）：取Suma（k）=k 49i=k-50aa得到归一化的能量包络a（j）.每个脉冲代表**心音或者**心音。
　　可见，经过优化后的归一化包络比直接比较取得的包络更能准确地反应出心音的分段。
　　由于采样的问题，**脉冲和*后一个脉冲可能不够完整，影响计算。所以在计算心率之前需要先去掉**个脉冲和*后一个脉冲。取a（j）的每一个脉冲中间对应的索引值（横坐标采样点数）组成TT（i）=i=0，1，2，则TT（3）-TT（1）是一个心音周期，从而可以按照下式取心音周期的平均得到心跳周期：其中fs是采样频率，心跳频率为f=60/T（次/分）.
　　为得出**心音与**心音的间隔，取TT（i）的**个值和**个值的差，如果大于一定值判断为一个心跳的**心音与下一个心跳的**心音的间隔，舍弃**个值；否则，按计算便可得到**心音与**心音的间隔。
　　用户前面板如（c）下方所示，点击前面板上的分析按钮，便可显示出心跳频率和心音间隔。
　　用上面的方法计算出一次心音采样信号的心跳频率为68次/分，**心音与**心音的间隔是0.
　　29016秒。经试验40多个人的心音采样，与实际计数比较，证明该方法是行之有效并符合实际的。而且所有数据不超过三秒就可以计算出来，计算速度还是令人满意的。
　　2结语
　　该心音分析虚拟仪器综合利用了PC机丰富的资源，新平台上的剖析油自动开口闪电测试仪预设，突破了传统心脏听诊的局限，不仅可听，而且可视，不仅提供心音采集，而且提供心音分析，不仅分析频域，还分析时域，为心脏听诊提供了新的方法和途径，并为心音的进一步研究奠定了基础。经多次实际使用验证，该仪器达到了可信赖的**度和准确度，具有很强的实用性。
　　下一步要做的就是丰富该仪器的内容，进一步提高它的**度，同时设法把它和传统的听诊器结合起来，开发出可推广的产品

上一篇：油表面张力测试仪研讨革新举措
下一篇：新一代油自动闭口闪电测试仪在地质勘测中应用

若网站内容侵犯到您的权益，请通过网站上的联系方式及时联系我们修改或删除