[发明专利]一种胎心仪多普勒信号的归一化软件处理方法及系统

说明书

本发明提供一种胎心仪多普勒信号的归一化软件处理方法及系统，所述归一化软件处理方法包括以下步骤：步骤S1，对待处理的原始数据队列查找局部波峰；步骤S2，对查找到的所有局部波峰选出预设数量的峰值最大的波峰，对预设数量的峰值最大的波峰取均值处理，得出归一化的波峰参考值，并设定归一化的输出范围值，用波峰参考值除以输出范围值得到归一化参考值；步骤S3，通过步骤S2所述归一化参考值对原始数据队列进行归一化计算。本发明能够在不增加硬件成本的基础上，对原始数据进行简化和统一，减小对系统运算性能的要求，并且可大幅减小异常信号对归一化结果的影响，提升胎心仪多普勒信号处理的性能指标。

技术领域

本发明涉及一种归一化处理方法，尤其涉及一种胎心仪多普勒信号的归一化软件处理方法，并涉及采用了该胎心仪多普勒信号的归一化软件处理方法的归一化软件处理系统。

背景技术

目前多普勒胎心仪一般使用自相关算法来识别心跳周期，自相关算法是一种计算信号自身不同位置相关性的算法。对于有规律的信号，自相关算法的结果在信号周期处会呈现一个峰值，软件查找这些峰值并计算相邻峰值的时间差即可计算出心率。

但是由于自相关算法是一种运算复杂度较大的算法，运算量与数据长度成指数增长关系，如果直接以原始信号数据进行运算对系统的处理器性能要求较高，不利于项目的成本控制。另一方面，由于多普勒探头原始信号的幅度范围波动很大，以原始信号数据直接做相关运算，运算结果的数值范围也会很大，不利于后续处理。

为减小算法对系统的性能要求和消除输入范围对输出范围的影响，必须在进行自相关运算前对信号进行一些简化处理，同时又必须保留我们所需要的特征信息，这个过程就是归一化，不同的归一化方法可能导致不同的信号误差和分辨率损失。

但是，目前的多普勒胎心仪产品大多使用硬件方法来对原始探头信号进行归一化处理，即根据信号的强度将信号调理为高低两种电平状态输出，软件检测输出电平状态将采样信号记为1或者0，这种现有的归一化处理方法对原始信号的分辨率造成极大的损失；并且，由于元器件数量增多会增加产品成本，而因为元器件参数误差也提高引入结果误差的概率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够有效降低成本并提高其性能指标的胎心仪多普勒信号的归一化软件处理方法，并进一步提供采用了该胎心仪多普勒信号的归一化软件处理方法的归一化软件处理系统。

对此，本发明提供一种胎心仪多普勒信号的归一化软件处理方法，包括以下步骤：

步骤S1，对待处理的原始数据队列查找局部波峰；

步骤S2，对查找到的所有局部波峰选出预设数量的峰值最大的波峰，对预设数量的峰值最大的波峰取均值处理，得出归一化的波峰参考值，并设定归一化的输出范围值，用波峰参考值除以输出范围值得到归一化参考值；

步骤S3，使用步骤S2所述归一化参考值对原始数据队列进行归一化计算；其中，当对原始数据队列进行归一化计算后得到的绝对值大于设定的归一化的输出范围值Rf时，则将归一化计算后得到的数值修改为Rf或-Rf。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S1包括以下子步骤：

步骤S101，设待处理的原始数据队列为数组X，总长度为M点，从第1点开始选取长度为N的连续数据点，NM,该段连续数据点记为数组L，N为根据一个正常心音信号的长度来确定的预设长度值，预设长度值N的取值为大于一个心音信号的长度；

步骤S102，判断数组L是否为一个局部波峰，如果是，则将数组L的峰值存入局部波峰数组H中，并将数组L的起始位置往后移N/2点，如果不是,则将数组L的起始位置往后移1点；

步骤S103，根据调整了起始位置后的数组L取下一个数组，重复步骤S102，直到数组L的位置移动到数组X的末尾。