人体生理信号的非线性分析方法PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 人体生理信号的主要类型及其典型特征 2

1.3 人体生理信号的检测技术 4

1.4 人体生理信号的非线性分析方法 5

1.5 本书的出发点与主要研究内容 7

参考文献 8

第2章 人体生理信号的嵌入式采集系统 12

2.1 引言 12

2.2 便携式低功耗采集系统设计原理 13

2.2.1 硬件系统组成 13

2.2.2 主要电路原理 14

2.2.3 系统软件设计 18

2.2.4 数据压缩算法 20

2.3 基于ATmega64单片机的嵌入式采集系统 22

2.3.1 硬件系统组成 22

2.3.2 软件系统设计 24

2.3.3 测试结果与分析 28

参考文献 29

第3章 几种生理信号的前端检测装置 30

3.1 心电信号检测 30

3.1.1 心电信号的特点与检测方法 30

3.1.2 心电信号检测的前置放大电路 33

3.1.3 心电信号检测与记录系统 38

3.2 脉搏信号检测 39

3.2.1 光电式容积脉搏传感器 40

3.2.2 脉搏信号检测的前置放大电路 42

3.2.3 脉搏信号连续采集与记录系统 48

3.3 脂肪和体温检测 50

3.3.1 脂肪检测方法 50

3.3.2 体温检测方法 53

参考文献 53

第4章 心电和脉搏信号的滤波与波形提取 54

4.1 基于小波变换的心电信号消噪方法 54

4.1.1 小波变换的概念和基本理论 55

4.1.2 基于小波变换的心电信号消噪的主要步骤 56

4.1.3 基于小波变换的心电信号消噪处理 57

4.2 基于小波变换的HRV提取 59

4.3 脉搏信号的消噪方法 60

4.3.1 脉搏信号的波形特点 60

4.3.2 基于小波变换的脉搏信号消噪方法 61

4.4 基于小波变换的脉搏信号特征点提取 62

4.4.1 P波波峰点的提取方法 63

4.4.2 其他特征点的提取方法 64

4.4.3 脉搏波形特征点提取的主要步骤 64

4.4.4 实测脉搏信号的消噪与特征点提取 65

参考文献 68

第5章 心电信号和HRV的散点图和频谱特征 69

5.1 引言 69

5.2 QT间期对RR间期的散点图 71

5.3 心电信号的频谱特征 74

5.3.1 功率谱估计的基本原理 74

5.3.2 心电信号的频谱特征 75

5.4 HRV的非线性定性分析 77

5.4.1 HRV的Poincare截面图 78

5.4.2 HRV的频谱特征 80

参考文献 82

第6章 HRV的混沌识别及其非线性参数估算 83

6.1 引言 83

6.2 基于代替数据法的混沌识别算法 84

6.2.1 时间序列一步预测误差的统计量 84

6.2.2 代替数据集的生成 85

6.2.3 假设检验 85

6.2.4 算法流程及校验 86

6.3 基于代替数据法的HRV的混沌识别 88

6.4 HRV的非线性参数估算方法 89

6.4.1 关联维 89

6.4.2 最大Lyapunov指数 90

6.4.3 近似熵 91

6.4.4 复杂度 91

6.5 典型HRV的非线性参数估算结果 92

6.5.1 关联维数 92

6.5.2 最大Lyapunov指数 96

6.5.3 近似熵 96

6.5.4 复杂度 98

参考文献 99

第7章 脉搏信号的波形形态和散点图特征 101

7.1 引言 101

7.2 脉搏信号的波形特征参数 101

7.2.1 脉搏波形特征参数的计算方法 101

7.2.2 脉搏波形特征参数与生理状态的关系 103

7.2.3 不同生理状态下的脉搏单波波形特征参数 103

7.3 脉搏主波间期的散点图 106

7.4 其他脉搏波形特征点的散点图 109

参考文献 113

第8章 脉搏信号的时频域分析 115

8.1 引言 115

8.2 脉搏信号的频谱分析方法 115

8.3 脉搏信号的频带能量比例分析方法 116

8.3.1 小波包分解 116

8.3.2 计算步骤 118

8.4 结果与分析 118

8.4.1 不同生理状态下的脉搏信号的频谱 118

8.4.2 不同生理状态下的脉搏信号的频带能量比例值 120

参考文献 123

第9章 脉搏主波间期的混沌识别及其非线性参数估算 125

9.1 引言 125

9.2 基于代替数据法的脉搏主波间期的混沌识别 126

9.3 脉搏主波间期的非线性参数估算 130

参考文献 139

第10章 脑电信号的频带能量分析及其1/f节律 141

10.1 引言 141

10.2 基于小波包分解的脑电信号α波的提取方法 141

10.3 不同精神状态下的脑电信号的频带能量比例值 143

10.4 基于脑电信号频带能量比例值的精神疲劳判定 147

参考文献 149

第11章 利用HRV和脑电信号α波的综合评估分析 151

11.1 引言 151

11.2 脑电信号与人体疲劳的关联机制 152

11.3 利用脑电信号α波的非线性参数判定疲劳状态 153

11.3.1 脑电信号α波的提取 153

11.3.2 利用脑电信号α波的非线性参数进行评估 154

11.4 利用HRV和α波的非线性参数综合评估人体疲劳 156

参考文献 158

第12章 情绪变化和外部环境对生理信号的影响 159

12.1 引言 159

12.2 不同情绪状态下的脉搏信号的比较 160

12.3 不同情绪状态的脉搏主波间期的非线性参数估算 164

12.3.1 脉搏主波间期的相空间重构 164

12.3.2 关联维数与最大Lyapunov指数 167

12.3.3 近似熵与复杂度 169

12.4 振动噪声环境下的脉搏信号分析 171

参考文献 174