[發明專利]基于鼾聲共振峰和功率比軌跡的上氣道變化監測方法

有效

• 申請號: 201310131916.6
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103190911A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 許志勇;錢昆;許輝杰;黃魏寧
• 申請（專利權）人: 南京理工大學;衛生部北京醫院
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種基于鼾聲共振峰和功率比軌跡的上氣道變化監測方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1、對短時能量門限進行設置，即先讀取用麥克風錄制的鼾聲數據，然后通過“短時分幀”處理將數據分割成樣本，確定每個樣本的短時能量值，得出所有樣本中最大最小能量值，結合噪聲基底能量值給出短時能量門限；

步驟2、對兩個聲學特征進行提取，即對通過短時能量門限的樣本結合相應的信號處理算法提取兩個聲學特征，分別為第一共振峰頻率F1和800Hz功率比PR800；

步驟3、特征軌跡的顯示，對通過短時能量門限的樣本的兩個特征值進行顯示，該過程按照時間順序進行，對沒通過短時能量門限的樣本不進行任何操作。

2.根據權利要求1所述的基于鼾聲共振峰和功率比軌跡的上氣道變化監測方法，其特征在于，步驟1對短時能量門限進行設置具體為：

步驟1-1、對用麥克風錄制的鼾聲數據進行讀取并用“短時分幀”處理對原始數據進行50%重疊“分幀”；

步驟1-2、利用公式確定每個樣本的短時能量；

式中，k表示第k個樣本，N為每個樣本所包含的數字信號采樣點數，E_k為每個樣本的短時能量，S_k為數字信號采樣樣本幅度；

步驟1-3、選出上述所有樣本中能量最大值E_max和最小值E_min,分別確定待選門限值I₁和I₂，

所述I₁=a*[E_max-E_min]+E_min，I₂=b*E_min+E_b

上式中，E_b為噪聲基底能量，a,b為自適應參數值；

步驟1-4、確定短時能量門限為T_e=min(I₁,I₂)。

3.根據權利要求1所述的基于鼾聲共振峰和功率比軌跡的上氣道變化監測方法，其特征在于，步驟2中對聲學特征進行提取時，對第一共振峰頻率F1提取采用線性預測編碼方法提取，具體為：

步驟2-1、對鼾聲數據樣本加漢明窗，建立一個全極點模型H(z)如下：

H(z)=11-Σk=1pakz-k;]]>

式中，a_k（k=1,2,3,…,p）為線性預測系數，p為線性預測模型階數：

步驟2-2、利用萊文森-德賓算法求取a_k的值；

步驟2-3、將求出的a_k的值代入全極點模型H(z)，利用快速求根算法得到多項式的復根之后即可得到所有共振峰的頻率值，取出第一共振峰F1的頻率值。

4.根據權利要求1所述的基于鼾聲共振峰和功率比軌跡的上氣道變化監測方法，其特征在于，步驟2中對兩個聲學特征進行提取時，對800Hz功率比PR800按照快速傅里葉變換方法提取，具體為：

步驟2-A、對鼾聲數據樣本加漢明窗后作快速傅里葉變換得到其頻譜結構；

步驟2-B、對低于800Hz和高于800Hz的頻帶范圍分別計算累計功率；

步驟2-C、將低于800Hz的累計功率除以高于800Hz的累計功率即得到800Hz功率比PR800。