[发明专利]一种脉搏信号中带潮汐波搏动波形的自动筛选方法

权利要求书

1.一种脉搏信号中带潮汐波搏动波形的自动筛选方法，其特征在于，包括如下步骤，(1)读取采集的脉搏信号，并进行预处理，去除其中的基线漂移和高频噪声，(2)对经过预处理的脉搏信号，做傅里叶变换，计算一次搏动的平均周期或者说平均长度，做一阶差分计算，计算一阶差分峰值的90％中位数，结合估计的一搏平均长度定位每次搏动的收缩波最大差分点，得到每次搏动的波形起始点，用它们将脉搏信号分割成一次次搏动的搏动波形，(3)对分割出的每一次搏动的搏动波形，检验其瞬时心率是否属于合理范围，检验其两端的幅值差值是否过大，最终确定它是否为带潮汐波的搏动波形。

2.根据权利要求1所述的一种脉搏信号中带潮汐波搏动波形的自动筛选方法，第(2)步对经过预处理的脉搏信号，做傅里叶变换，计算一次搏动的平均周期或者说平均长度，其特征在于，设脉搏信号为N_s为采样点数，采样率为f_s，取M＝2^p，使得整数p满足2^p≥N_s，且2^p-1＜N_s，对x(n)作离散傅里叶变换得到幅值谱或功率谱|X(k)|_{k＝1，2，…，M}，在频率范围(对应心率区间[30，180])内寻找最大谱峰索引k_max，即使得|X(k_max)|≥|X(k)|_{k＝1，2，…，M}，则一次搏动的平均长度以采样点数计为

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3.根据权利要求1所述的一种脉搏信号中带潮汐波搏动波形的自动筛选方法，第(2)步对经过预处理的脉搏信号，做一阶差分计算，计算一阶差分峰值的90％中位数，结合估计的一搏平均长度定位每次搏动的收缩波最大差分点，得到每次搏动的波形起始点，用它们将脉搏信号分割成一次次搏动的搏动波形，其特征在于，在一阶差分x′(n)上依次作2次峰值定位，第1次不加约束地找到所有峰值m(t)|_{t＝1，2，...，T}，其中，T为峰值个数(通常T＞实际搏动波形个数，原因在于部分人工伪迹和较大的潮汐波最大差分点可能被错判为收缩波最大差分点)，记m(t)的90％中位数为thre_d，第2次重新在x′(n)上，以[0.8L，1.2L]为峰值间隔阈值，以[0.8thre_d，1.2thre_d]为峰值幅度阈值进行峰值搜索，得到的峰值点即为每次搏动的收缩波最大差分点，最后在向前0.2s的范围内于x′(n)上寻找最靠近该峰值点的零点，此点既为当前波形的起点，又为上一波形的终点，用它们将脉搏信号分割成一个个搏动波形。

4.根据权利要求1所述的一种脉搏信号中带潮汐波搏动波形的自动筛选方法，第(3)步对分割出的每一次搏动的搏动波形，检验其瞬时心率是否属于合理范围，检验其两端的幅值差值是否过大，最终确定它是否为带潮汐波的搏动波形，其特征是，设一归一化到[0，1]范围的搏动波形采样率为f_s，波形峰值点为p₀，波形峰值为s(p₀)，左右端点为s(l)，s(r)，分别计算搏动波形的一阶差分s′(n)和二阶差分s″(n)，首先判断s′(n)在(p₀，N₀]范围上是否存在两个以上的过零点，如果存在，则首先在(p₀，p₀+0.2f_s]范围上寻找一阶差分s′(n)的第一个过零点c₀，然后在(c₀，N₀-0.05f_s]范围上寻找一阶差分s′(n)的第二个过零点c₁，并令p₁＝c₁；若不存在，则首先在(p₀，p₀+0.2f_s]范围上寻找二阶差分s″(n)的最大值点p₂，然后在(p₂，N₀-0.05f_s]范围上寻找二阶差分s″(n)的最小值点v₀，并令p₁＝v₀；则搏动波形为带潮汐波搏动波形的充要条件包括：

|s(l)-s(r)|＜0.1s(p₀)#(2)

s(p₁)＜0.95s(p₀)#(4) 。