● 摘要
呼吸音信号包括大量肺胸系统生理病理信息。提取这些信息并利用其特性进行生理病理识别是呼吸分析研究的重要课题之一。由于呼吸气流及其它因素的影响,呼吸音产生及传输十分复杂,信号呈不稳定和时变特征。为使呼吸信号分析标准化并进一步探讨信号特征与生理病理的相关性,本文对呼吸音信号特征及其变化规律进行谱分析研究。其主要工作为: 1、研制了高性能带通放大器,浮点微机采样系统。编制了相应的采样、滤波、分析、绘图程序。 2、利用AR模型对呼吸音信号进行谱分析,并确定其适宜阶数。进而对呼吸音信号的AR时变谱进行了研究。 3、对于呼吸音信号的强度及频域特征进行了统计分析,对两者的相关性进行了分析研究。 通过实验和分析得出如下结论: 1、与FFT法相比,AR模型法谱分频率高且与呼吸音产生模型相吻合。应用于呼吸音分析适宜阶次为6~12阶。 2、肺泡音强度呈高斯分布态,而气管音呈无规态。其分布特性的差异是由气管音与肺泡音传输机理不同而引起的。 3、强迫气管呼吸音的第一峰值反映了气道系统的滤波特性,其第二峰是由气道系统共鸣产生的。 4、呼吸音信号功率谱主峰的峰值分布特性说明了对一段呼吸音的功率谱主峰位置取平均能较好地反映整段信号的主峰特性。 5、正常呼吸音主峰频率位置与信号强度呈线性正相关性,而加权平均频率与信号强度呈线性负相关性。呼吸音信号能量增加主要在低频部分。 这些研究结果对呼吸音信号的标准化及对肺胸疾病诊断的客观化、定量化提供了一定的理论基础。
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