Hilbert-Huang变换的鼾音信号谱分析.pdf

Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用 2011 ，47 （8） 11 Hilbert-Huang 变换的鼾音信号谱分析 张引红，李全禄 ZHANG Yinhong ，LI Quanlu 陕西师范大学 物理学与信息技术学院，西安 710062 College of Physics and Information Technology ，Shaanxi Normal University ，Xi ’an 710062 ，China ZHANG Yinhong ，LI Quanlu.Snoring signal spectrum analysis based on Hilbert-Huang transform.Computer Engineer- ing and Applications ，2011 ，47 （8 ）：11-13. Abstract ：Based on Hilbert-Huang Transform （HHT ），the snore signal is analyzed.A serial of Intrinsic Mode Functions （IMF ） are obtained by Empirical Mode Decomposition （EMD ）.The frequency of each IMF is analyzed and meaning of the biology is described.The Hilbert spectrum and the marginal spectrum of snore signal are established by HHT.The results show that Hilbert spectrum has higher time-frequency resolution than the time-frequency distribution established by wavelet transform and the interaction of the time resolution and the frequency resolution is solved ，besides the marginal spectrum has more pre- cise physical meaning than Fourier spectrum.So ，HHT provides reliable basis for the feature extraction and pattern recogni- tion of snore signals. Key words ：Hilbert-huang transform ；snore ；time-frequency distribution ；signal analysis 摘 要：在分析Hilbert-Huang 变换算法的基础上，利用此变换对打鼾者的鼾音信号进行了分析。通过经验模态分解把鼾音信号 分解为一系列固有模态函数，并分析了各固有模态的频率特征，对各模态的生物学意义进行了描述。对固有模态函数进行了Hil- bert 变换，建立了鼾音信号的Hilbert 谱和边际谱。结果表明Hilbert 比小波变换所建立的时频分布具有更好的时频分辨率，解决 了时间分辨率和频率分辨率互相影响的问题；从实际看边际谱比傅里叶谱有更准确的物理意义。Hilbert 谱和边际谱为脉搏信 号的特征提取和模式识别提供了可靠的依据。 关键词：希尔伯特-黄（Hilbert-Huang ）变换；鼾音；时频分布；信号分析 DOI ：10.3778/j.issn. 1002-8331.2011.08.004 文章编号：1002-8331（2011 ）08-0011-03 文献标识码：A 中图分类号：TP391 1 引言 本文提出HHT （Hilbert-Huang Transform ）的鼾音信号谱 阻塞性睡眠呼吸暂停综合症（Obstructive Sleep Apnea- 分析新方法，HHT 是Norden E.Huang 等提出的一种用于非线 Hypopnea Syndrome ，OSAHS ）是人们在睡眠