MATLAB实现的心率变异性（HRV）线性与非线性综合分析系统

资 源 简 介

该MATLAB项目提供全面的HRV分析工具，集成线性（时域、频域）与非线性方法。用户输入RR间期数据即可自动计算多种生理指标，适用于心血管健康评估研究。

详 情 说 明

基于线性与非线性方法的HRV综合分析系统

项目介绍

本项目是一款专门用于心率变异性（HRV）分析的MATLAB程序，集成了线性分析与非线性分析方法。系统能够对输入的RR间期或心率数据进行全面的HRV评估，通过时域、频域、非线性动力学及小波变换等多种技术手段，提取多尺度生理特征。该系统适用于临床心血管功能研究、自主神经系统评估以及一般生理信号分析场景。

功能特性

• 多模态分析：结合线性（时域、频域）与非线性（样本熵）方法，提供全面的HRV评估。
• 先进的频谱分析：支持基于FFT与Lomb-Scargle周期图的频谱估计，准确计算高频（HF）、低频（LF）、极低频（VLF）功率。
• 非线性动力学分析：计算样本熵，量化心率信号的复杂度和规律性。
• 小波时频分析：利用小波变换进行多分辨率时频分析，生成时频能量分布三维图谱，揭示HRV信号的局部特征。
• 自动化报告生成：系统自动生成包含所有指标图表和解读摘要的PDF格式综合分析报告。

使用方法

1. 准备数据：准备单列RR间期数据（单位：毫秒）或心率数据（单位：BPM）的文本文件（.txt/.csv）或MATLAB数据文件（.mat）。请确保数据为连续序列（例如：[500, 780, 820, ...]），并已知采样频率。
2. 运行主程序：在MATLAB环境中运行main.m脚本。
3. 输入数据：根据程序提示，选择数据文件并输入采样频率。
4. 获取结果：程序执行完毕后，将生成频谱图、小波分析图等可视化结果，并在命令行窗口显示时域指标与样本熵数值。同时，系统将自动保存一份包含所有结果的PDF综合分析报告。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018b或更高版本。
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox, Wavelet Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox。
• 内存建议：处理长时间序列数据时，建议可用内存不小于4GB。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，主要负责数据读取与预处理、调用时域与频域分析模块计算标准HRV指标、执行基于小波变换的时频分析以生成能量分布图谱、进行非线性动力学分析以获取样本熵等复杂度指标，并最终协调各模块结果生成图文并茂的综合分析报告。