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摘要:心音信号是一种重要的生理信号,是人体最重要的声信号之一,是临床评估心脏功能状态的基本方法,是心脏及大血管机械运动状况的反映。由于心音信号本身具有稀疏信号的特点,所以适合利用压缩理论来处理。将压缩理论应用于心音信号的处理中,能降低传输数据量,减少通信能耗,对实现心音信号的灵活、便携、实时监测具有重大意义。 为压缩编码心音数据,本文采用了PCM算法和LPC算法。PCM即脉冲编码调制,是数字通信中的一种。PCM算法有三个基本步骤,首先是“抽样”,就是对连续的心音信号进行离散化处理,通常是以相等的时间间隔来抽取模拟信号的样值。第二步是“量化”,第三步是“编码”,就是把量化后的样值信号用一组二进制数字代码来表示。从理论上讲,LPC是通过分析声音波形产生激励和转移函数的参数,对声音波形的编码就转化为对这些参数的编码,这就使心音信号的数据量大大减少。本文在用LPC算法压缩心音数据时,为了有效的进行线性预测分析,有必要用一种高效率的方法来解线性方程组,所以我在用LPC算法压缩心音数据时采用自相关算法,其中,用递推算法解方程组求解系数时,本文选用Levinson-Durbin算法,这是一种最常用的算法,也是一种最佳算法。心音数据经过编码压缩之后,可以大大减少传输的数据量,减少通信能耗。
关键词:心音信号;压缩;PCM;LPC
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1 本课题研究的目的及意义-1 1.2 国内外发展现状-1 1.2.1国外发展状况-1 1.2.2国内发展状况-2 1.3 本文主要研究内容-2 2 心音数据压缩编码的算法研究-4 2.1 心音的产生-4 2.1.1 心音的产生及分类-4 2.1.2 心音数据压缩的可能性-4 2.2 音频数据压缩算法的方法分类-5 2.2.1 波形编码-5 2.2.2 参数编码-5 2.2.3 混合编码-6 3 PCM算法-7 3.1 PCM算法原理及步骤-7 3.2 PCM算法的程序流程图-8 3.3 PCM算法程序运行结果-8 4 LPC算法-10 4.1 LPC算法的原理及步骤-10 4.1.1 自相关函数计算-10 4.1.2 Levinson-Durbin算法-11 4.2 LPC算法的程序流程图-11 4.3 LPC算法程序的运行结果-12 5 压缩算法的评判方法-13 5.1 压缩的评判标准-14 5.2 两种算法的优缺点-14 结 论-15 参 考 文 献-16 附录A 程序-17 致 谢-21 |