小波变换的心音信号降噪方法

《小波变换的心音信号降噪方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第8卷第3期信息与电子工程Vo1．8，No．32010年6月INFORMATIONANDELECTRONICENGINEERINGJun．，2010文章编号：1672-2892(2010)03-0303-05基于小波变换的心音信号降噪方法王燕，王海滨，刘立汉(西华大学四川省信号与信息处理重点实验室，四川成都610039)摘要：为了弥补传统阈值函数在消噪过程中存在的不足，得到高信噪比的心音信号更好地进行心音分析，本文提出一种新的阈值函数。该函数通过灵活调节参数a和m的大小，更好地对染噪心音信号小波分解的每一层高

2、频系数进行阈值量化。仿真中，应用传统的软、硬阈值函数及新阈值函数分别对大量的标准心音信号进行消噪处理，并对消噪效果进行了比较分析，同时将新阈值函数应用到实测心音信号消噪中。结果表明，新阈值函数能有效地消除噪声和保留心音信号的特征，具有较强的实用价值。关键词：心音；降噪；小波变换；阈值函数中图分类号：TN911.7文献标识码：ANoisereductionforheartsoundbasedonwavelettransformWANGYan，WANGHai-bin，LIULi-han(Sichuanprovin

3、cialkeylaboratoryofSignalandInformationProcessing，XihuaUniversity，ChengduSichuan610039，China)Abstract：TocompensateforthedeficienciesoftraditionalthresholdfunctionsandobtaintheheartsoundwithhighSNRforbetteranalysis，anovelthresholdfunctionwasproposedinthisstu

4、dy.Thefunctionquantifiedthedetailcoefficientsofeachlevelofnoisyheartsoundseffectivelythroughadjustingthevaluesoftheparametersaandm.Inthesimulation,thetraditionalsoftandhardthresholdfunctionsandthenewthresholdfunctionwereusedinnoisereductionformanycasesofsta

5、ndardheartsoundsrespectivelyandthecomparativeanalysisoftheeffectofnoisereductionwasmade.Thenewthresholdfunctionwasappliedtonoisereductionofthemeasuredheartsoundsaswell.Theresultsindicatedthatthenewthresholdfunctioncouldbetterreservethecharacteristicsofheart

6、sounds,eliminatenoiseeffectively,andwasofstrongpracticalvalue.Keywords：heartsound；noisereduction；wavelettransform；thresholdfunction心音信号是人体最重要的生理信号之一，它含有大量关于人体心脏和血管的生理及病理信息。在采集心音信号的过程中，总有噪音干扰信号伴随着出现，分析噪音干扰的来源和噪音的特征，弄清噪音干扰的物理实质，对消除干扰，提高医学诊断的准确度有着非常重要的意义。文献[1]

7、详细分析了心音信号中噪音干扰的特征及其来源。近年来，随着对小波变换理论研究的不断深入，其应用日趋广泛，在心音信号的降噪处理中发挥了重要作用。1995年Donoho和Johnstone提出了小波阈值收缩消噪法，该方法充分利用了正交小波基的特点以及信号与噪声在正交小波变换下的不同特性，在不需要任何先验知识的前提下从含噪信号中估计出真实信号。其消噪后的信号有[2]2个特性：一是噪声几乎完全得到抑制；二是反应原始信号特征的尖峰点得到很好的保留。小波变换阈值收缩降噪法也因其算法实现简单、计算量小而得到了最广泛的应用。因

8、此，本文在小波阈值收缩降噪法的基础上提出了一种新的阈值函数以达到更好的降噪效果。1小波变换阈值收缩降噪原理假设s(i)是一个叠加了高斯白噪声的有限长信号，其表达式如下：s()if=()ie+=−σ(),ii0,1,,?n1(1)收稿日期：2009-10-10；修回日期：2009-12-09基金项目：四川省教育厅自然科学基金重点资助项目(09209025)；研究生创新基金资助项目(Ycjj200935