多采集点脉搏波对比分析与血管建模入门实现
项目介绍
本项目是一个面向生物医学工程和信号处理领域的入门级教学演示系统,旨在通过模拟和仿真技术,帮助用户理解和掌握多采集点脉搏波信号的处理与分析、特征提取以及基础血管建模的基本原理。系统能够模拟生成多个身体部位(如手腕、颈部、脚踝)的脉搏波信号,并支持多通道数据的可视化和对比分析,为学习脉搏波传播特性及简易血管弹性模型提供实践平台。
功能特性
- 脉搏波模拟生成:可自动生成基于标准模板的、不同身体部位(如手腕、颈部、脚踝)的模拟脉搏波信号。
- 多通道同步可视化:实现多个采集通道脉搏波数据的同步显示与叠加对比,直观展示波形形态差异。
- 基础特征提取:提供峰值检测、周期计算等基础算法,自动计算心率、振幅、波形面积等关键参数。
- 简易血管弹性建模:建立基于基础生理参数(如血管弹性系数、血液粘度)的简易模型,仿真脉搏波在血管中的传播过程。
- 时间延迟与形态分析:支持不同采集点波形间的时间延迟分析及波形形态对比,辅助理解脉搏波传播规律。
- 数据导入导出:支持导入外部.txt/.csv格式数据,并可将处理结果导出为MAT文件或Excel报表。
使用方法
- 运行主程序:启动项目主脚本,系统将提供图形用户界面(GUI)或命令行交互选项。
- 配置参数:
- 选择信号源:可使用系统模拟生成信号,或导入外部.txt/.csv数据文件。
- 设置采样频率(默认1000Hz)、采集点数量(1-6个)、信号持续时间等参数。
- 若使用血管模型,需配置血管弹性系数、血液粘度等生理参数。
- 执行分析与仿真:
- 生成或加载脉搏波数据。
- 进行多通道可视化对比、特征提取或血管模型仿真。
- 查看与导出结果:
- 查看生成的图形(如多通道叠加对比图、时序关系图、仿真波形图)和数值结果(特征参数表格、延迟分析报告等)。
- 根据需要将结果导出为指定格式文件。
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- MATLAB 版本:建议 R2018b 或更高版本
- 必要工具箱:Signal Processing Toolbox(用于信号处理),可选项根据实际使用的绘图或数据导出功能可能需 Statistics and Machine Learning Toolbox 等。
- 硬件:无特殊要求,普通PC即可流畅运行。
文件说明
主程序文件集成了项目的核心功能流程,包括模拟脉搏波信号的生成、多通道数据的同步可视化绘制、基础特征(如峰值、周期)的自动提取、简易血管弹性模型的仿真计算,以及不同采集点波形时间延迟分析与对比结果的输出。此外,该文件还负责协调数据导入导出操作,为用户提供完整的处理与分析体验。