高阶谱估计在中医脉象信号分析中的应用

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1、重庆大学硕士学位论文高阶谱估计在中医脉象信号分析中的应用姓名：李玉韩中请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：蔡坤宝20050401摘要小医独特的诊断方法及治病的疗效是有口共睹的。随着传感器技术和计算机处理技术的发展，人们开始致力于脉诊的客观化研究，希望用现代科学技术的方法和仪器，推进小医脉诊的现代化。这也是本文进行研究的口的。高阶谱分析是信号处理学科的前沿性研究方向，它是分析非高斯信号的主要工具。双谱估计是高阶谱分析方法中最常用的一种方法，它包括非参数化法和参数化法两种。本文应用非参数化双谱估计的间接算法对15例海洛因

2、吸毒者和15例正常人的脉象信号进行了双谱估计以便分类研究脉象信号。根据脉彖信号的双谱估计的等高线图，发现在特定频率范围内海洛因吸毒者的双谱估计的平均相位”/2值均明显低于正常人的对应值。因此以平均相位刃2值为特征参量，初步提出了用于划分吸毒者和正常人的临界参数，据此，15例正常人全部被检测出来，而吸毒者B13被谋判为止常人。在参数化双谱估计中，通过对脉象信号的整个数据段的阶次辨识，建立了ARMA(pg)模型，得出p=2,q=,然后应用残差时间序列法对脉象信号进行了双谱估计，并在此基础上分别使用AR参数谱方法、平均相位法

3、、切片法对脉象信号的AR系数和双谱估计值进行了分析，发现这些方法都能对吸毒者和正常人的脉搏波进行较好的分类识别。最后本文又对脉象信号进行截取，取正常人和吸毒者的脉搏波屮差别较大的47到76Z间的30个数据作为整体的数据段进行阶次辨识，此时得出”=3,q=1,在此基础上使用AR参数谱方法对脉象信号的AR系数进行了分析，发现此时将正常人Z01、Z10和Z15谋判为吸毒者。研究结杲表明，非参数化双谱估计和参数化双谱估计都能够对脉象信号进行较好的分类识别，二者的识别率都较高，但是由于脉象信号在进行参数化双谱估计过程屮所建立的模型

4、并不是完全匹配的，所以这里就不能单纯在非参数化和参数化双谱估计方面进行比较而说明哪种方法更好一些。另外研究表明，分析脉象信号的整个数据段和分析它的部分数据段，得出的结论是不一样的。本论文着重对双谱的基本概念和基本理论进行了详细的阐述，并探讨了其物理意义，在利用间接算法和模型参数法分析脉象信号时，对算法进行了推导、验证和应用。关键词：高阶谱，非参数化双谱估计，参数化双谱估计，脉彖信号,海洛因吸毒者，正常人ABSTRACTTheuniquediagnosticmethodsandparticularlycurativeeff

5、ectsoftraditionalChinesemedicineareobvioustoall.Alongwiththedevelopmentofsensorsandcomputertechnology,peoplebendthemselvestotheobjectivityoftheChinesemedicine,andhopetoapplythemoderntechnologiesandinstrumentstopushthemodernizationofthetraditionalChinesemedicine,w

6、hichisthemainmotiveinthispaper.Higher-OrderSpectraisanadvancingresearchaspectinsignalprocessingfield,whichisthemaintoolforanalyzingnon-Gaussiansignals.BispectrumisthemostcommonmethodofHigher-OrderSpectramathematicalanalysis,anditincludestwochiefapproachesthatcanb

7、eusedtoestimatehigher-orderspectra;namelytheconventionalandtheparametricapproach.Inthispaper,theindirectalgorithmofconventionalapproachisusedtoanalyzethebispectrumestimationofpulsesignalsfor15heroinaddictsand15healthypersonstoclassifythepulsesignals.Accordingtoth

8、econtourmapofbispectrumestimation,itisfoundthattheaveragephasephofheroinaddictsonaspecifiedtime-frequencyregionisgenerallylowerthanthatofhealthypersons.Usingth