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脉搏信号作为血液循环系统在心源激励的下血管壁上的响应,携带整个系统的动力学信息,可作为提取系统特征的窗口。对于脉搏信号信息提取技术的研究,不仅可以作为脉诊客观化的技术基础,而且使我们得以将现代科技成果与神秘古老中医理论结合去探索人类自身的奥秘。本文以人体脉搏波为研究对象,研究内容主要包括:(1)以心脏搏动激励下的人体血液循环系统为研究对象,采用现代测试技术理论,从能量传递的角度,对人体复杂耦合系统的激励、响应及动力学特性进行了理论分析。然后选用腕带式集成化脉搏传感器实现脉搏信号的采集。(2)利用小波变换的低熵性和多尺度多分辨率特性,将脉搏信号进行多尺度分解,使得脉搏信号的有效信号和噪声在不同尺度上呈现不同的时频特征,从而揭示有效信号与噪声之间的差别,然后根据这些差别构造相应的规则,对信号和噪声的小波变换进行阈值滤波处理。实验证明,对比传统的傅里叶分析滤波方法,小波分析滤波在抑制噪声方面有更好的去噪效果。(3)利用快速傅里叶变换和韦尔奇(Welch)方法将脉搏时域信号转换成频域信号,研究脉搏信号的幅值谱和功率谱,并结合脉搏产生机理研究不同种类脉搏信号的频域特征,同时利用matlab编程实现各主峰频率fi、谱能比SER(10)和PSER(10)、带宽wij和pi等功率谱频域特征参数的智能提取。(4)将时域分析与频域分析结合,建立人体系统辨识的时频域脉象谱图描述途径;脉象谱图直观揭示一个脉动周期内的系统能量变动,对应血管动力学理论中脉搏波上各特征点,脉象谱图上均出现明显的与之对应的能量峰。结果表明:对于个体,其各个脉动周期的脉象谱图之间具有较好的一致性;对于不同体质的个体,其脉象谱图具有明显的差异性;同类人群,其脉象谱图之间具有较高的相似性,所以脉象谱图可作为个体体质和生理状态的标识。(5)使用Microsoft Visual Basic 6.0进行界面设计,matlab 7.0进行后台的数值计算和图形绘制,然后运用DLL动态链接技术将两者集成,开发了脉搏信号信息提取系统,并利用该系统进行了数据采集和处理实验研究,对样本的脉搏信号进行了时频域分析,实现了脉搏信号采集、处理及信息提取的自动化,为进一步的大样本实验研究奠定了基础。