MATLAB希尔伯特变换心音包络提取工具

资 源 简 介

本MATLAB项目利用希尔伯特变换提取心音信号的包络线，有效滤除高频噪声并保留核心形态特征，适用于心音分析及医学辅助诊断。操作简洁，结果直观。

详 情 说 明

基于希尔伯特变换的心音信号包络提取系统

项目介绍

本项目实现了一种基于希尔伯特变换的心音信号包络提取系统，专门用于分析心音信号的幅度变化特征。系统通过对心音信号进行解析变换，有效提取其包络线，同时去除高频噪声干扰，保留心音的主要形态特征。该系统适用于医学信号处理领域，可为心音特征分析和临床诊断提供辅助支持。

功能特性

• 核心包络提取：采用希尔伯特变换算法，准确提取心音信号的包络线
• 多格式支持：支持.wav、.mat格式文件及数值数组作为输入数据
• 信号预处理：集成滤波和降噪功能，可自定义截止频率参数
• 灵活分段处理：支持指定信号分段区间进行局部分析
• 可视化输出：同步显示原始心音信号和提取的包络信号波形
• 峰值检测：可选包络峰值检测功能，标识心音特征点
• 数据导出：输出包络信号数值数组，便于后续分析处理

使用方法

基本调用方式

% 输入心音信号和采样频率 [envelope, peaks] = main(audio_data, sampling_rate);

完整参数设置

% 设置可选参数：滤波截止频率和信号分段区间 [envelope, peaks] = main(audio_data, sampling_rate, 'CutoffFreq', 50, 'Segment', [1, 5]);

参数说明

• audio_data：心音信号数据（单通道/多通道）
• sampling_rate：采样频率（Hz）
• CutoffFreq：滤波截止频率（可选，默认自动优化）
• Segment：信号分析区间（可选，默认全段分析）

输出结果

• envelope：包络信号数值数组
• peaks：包络峰值位置及幅度信息（可选）

系统要求

• 运行环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox
• 内存建议：至少 4GB RAM（处理长时程信号时推荐 8GB 以上）
• 磁盘空间：至少 500MB 可用空间

文件说明

主程序文件集成了系统的核心处理流程，实现了心音信号的完整分析链路。具体包含信号数据的读取与验证、预处理阶段的滤波降噪操作、基于希尔伯特变换的包络提取算法、峰值检测功能的可配置实现、结果数据的标准化输出以及分析过程的可视化展示。该文件通过模块化设计确保各功能环节的协同工作，为用户提供一体化的心音包络分析解决方案。