[发明专利]基于分数阶傅里叶变换和信息熵的心电信号特征提取方法

权利要求书

1.一种 基于分数阶傅里叶变换和信息熵的心电信号特征提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：采集一段心电信号并进行预处理，获得信号d；

步骤S2：

S2-1：对步骤S1预处理后的信号d分别进行n个阶次的分数阶傅里叶变换，其中分数阶傅里叶变换的第i个阶次取值为i/n；信号d经过第i个阶次的分数阶傅里叶变换后得到信号D_i；i＝1～n；

S2-2：对每个阶次i，计算信号D_i的幅度谱信号Fv_i；

S2-3：将每个幅度谱信号Fv_i以其最大值最小值为参照，进行归一化处理，使每个幅度谱信号Fv_i的各点取值在0到1区间；得到归一化后的分数阶傅里叶幅度谱信号Fv2_i；

S2-4：计算信号Fv2_i的信息熵：

将0到1之间等分为m个分区；对每个阶次下的Fv2_i信号，计算Fv2_i中各点的数值落在每个分区的概率，第i个阶次下的Fv2_i信号中各点落在第j个分区的概率为p_ij＝N_fvij/N_fvi，j＝1～m，其中N_fvi表示第i个阶次下的Fv2_i的总点数，N_fvij表示第i个阶次下的Fv2_i中落在第j个分区的点数，根据如下公式计算第i个阶次的分数阶傅里叶幅度谱信号Fv2_i的信息熵E_i

对每个阶次下的Fv2_i信号都计算得到对应的信息熵E_i，n个阶次共获得n个信息熵，以n点长的向量[E₁,…,E_i,…,E_n]作为从该段心电信号所提取的特征。

2.根据权利要求1所述的一种基于分数阶傅里叶变换和信息熵的心电信号特征提取方法，其特征在于，步骤S1所述预处理包括去除心电信号中的工频干扰、肌电干扰及基线漂移。

3.根据权利要求1所述的一种基于分数阶傅里叶变换和信息熵的心电信号特征提取方法，其特征在于，当所提取的特征[E₁,…,E_i,…,E_n]用于心电信号分类时，利用所提取的向量[E₁,…,E_i,…,E_n]作为特征向量，训练分类器，然后进行分类。

4.根据权利要求1所述的一种基于分数阶傅里叶变换和信息熵的心电信号特征提取方法，其特征在于，当所提取的特征用于恶性室性心律失常短期发作预测时：对恶性室性心律失常发生前的心电和从未发生恶性室性心律失常的心电这两类信号，分别提取特征[E₁,…,E_i,…,E_n]，训练分类器；所采集的心电信号至少为30秒，当一段心电信号输入到分类器，根据从该段心电所提取的特征由分类器判断是否为恶性室性心律失常发生前的心电。

5.根据权利要求4所述的一种基于分数阶傅里叶变换和信息熵的心电信号特征提取方法，其特征在于，当所提取的特征用于恶性室性心律失常短期发作预测时，n＝14。

6.根据权利要求4所述的一种基于分数阶傅里叶变换和信息熵的心电信号特征提取方法，其特征在于，m＝20。