一种基于智能移动终端的胎心率检测方法

摘要

本发明公开了一种基于智能移动终端的胎心率检测方法，其利用智能移动终端对通过音频接口输入的胎心信号进行处理，包括A/D采样、降采样、整流、滑动平均滤波、有偏估计自相关求取、无偏估计自相关求取、胎心率值判断选取等操作之后获得胎心率。本发明利用智能移动终端强大的数据处理能力，运行改进的胎心率检测算法，提高测量精度，减少反应时间，增加检测结果稳定性；同时精简了超声多普勒检测终端的硬件结构，降低了功耗和成本。同时本发明对传统自相关算法进行改进，结合无偏估计的自相关算法来加强主峰的正确判断，克服了易出现倍频的缺点，提高了算法的准确度和稳定性。

主权项

一种基于智能移动终端的胎心率检测方法，包括如下步骤：(1)利用智能移动终端通过音频接口接收胎心仪提供的胎心信号；(2)对所述的胎心信号进行预处理得到胎心多普勒包络信号序列，具体步骤如下：2.1对所述的胎心信号进行A/D采样，得到胎心信号的采样值序列；2.2对所述的采样值序列进行降采样处理，得到降采样值序列；2.3对所述的降采样值序列进行绝对值处理，得到整流值序列；2.4通过以下公式对所述的整流值序列进行滑动平均滤波处理，得到胎心多普勒包络信号序列；$D\left(n\right)=\frac{1}{m}\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Sigma }}C(n+i)$其中：C(n+i)为整流值序列中的第n+i个数值，D(n)为胎心多普勒包络信号序列中的第n个信号值，n为大于0的自然数，m为滑动信号窗口的预设长度；(3)对所述的胎心多普勒包络信号序列进行自相关分析，得到有偏自相关序列和无偏自相关序列，具体步骤如下：3.1对所述的胎心多普勒包络信号序列进行快速傅里叶变换运算，得到复数序列；3.2通过以下公式对所述的复数序列进行模平方运算处理，得到对应的模平方序列；R(k)＝Ｄ*(k)D(k)＝|D(k)|²其中：R(k)为模平方序列中的第k个数值，D(k)为复数序列中的第k个复数，D^*(k)为D(k)的共轭复数，|D(k)|为D(k)的模，k为自然数且1≤k≤N，N为胎心多普勒包络信号序列的信号值个数；3.3对所述的模平方序列进行快速傅里叶反变换运算，得到有偏自相关序列；3.4根据所述的有偏自相关序列通过以下公式计算出对应的无偏自相关序列；$R_{XX2}\left(j\right)=\frac{N-j}{N}*R_{XX1}\left(j\right)$其中：R_xx1(j)和R_xx2(j)分别为有偏自相关序列和无偏自相关序列中的第j个数值，N为胎心多普勒包络信号序列的信号值个数，j为自然数且1≤j≤N；(4)对所述的有偏自相关序列和无偏自相关序列进行对比判断处理，以求取得到胎心率，具体步骤如下：4.1从有偏自相关序列中确定出两个相邻峰值之间的序列间隔长度n₁；4.2从无偏自相关序列中确定出两个相邻峰值之间的序列间隔长度n₂；4.3根据所述的序列间隔长度n₁和n₂，计算出对应的时间间隔T₁和T₂，即使所述的序列间隔长度n₁和n₂分别除以降采样的频率，得到对应的时间间隔T₁和T₂；4.4根据所述的时间间隔T₁和T₂，通过以下关系判断求取得到所述的胎心率；若T₁＝T₂，则胎心率F＝60/T₁；若T₁＝2T₂，则胎心率F＝60/T₂；若T₁＝T₂/2，则胎心率F＝60/T₁；其他情况下，胎心率F＝60/T₁。