① 心音信号和心电信号有什么区别

区别:传导信号的介质不同。
心音:从心脏产生的心音经过组织的介导传到胸壁内表面,其中以容骨传导最好
心电:心脏周围的组织和体液都能导电
心音:心脏收缩舒张时产生的声音,可用耳或听诊器在胸壁听到,亦可用电子仪器记录下来(心音图)。可分为第一心音(S1)第二心音(S2)。(正常情况下均可听到)。第三心音(S3通常仅在儿童及青少年可听到),第四心音(S4正常情况很少听到)。从心脏产生的心音经过组织的介导传到胸壁表面,其中以骨传导最好。
心电:心脏周围的组织和体液都能导电,因此可将人体看成为一个具有长、宽、厚三度空间的容积导体。心脏好比电源,无数心肌细胞动作电位变化的总和可以传导并反映到体表。在体表很多点之间存在着电位差,也有很多点彼此之间无电位差是等电的。心脏在每个心动周期中,由起搏点、心房、心室相继兴奋,伴随着生物电的变化,这些生物电的变化称为心电。
要说信号的话,就是他们通过某种传感器检测得到的相应信号。

② 心音信号的产生原理

心音:心脏收缩舒张时产生的声音,可用耳或听诊器在胸壁听到,亦可用电子仪器记录下来(心音图)。可分为第一心音(S1)第二心音(S2)。(正常情况下均可听到)。第三心音(S3通常仅在儿童及青少年可听到),第四心音(S4正常情况很少听到)。从心脏产生的心音经过组织的介导传到胸壁表面,其中以骨传导最好。
心音是心脏及心血管系统机械运动状况的反映,其中包含着心脏各个部分本身及相互之间作用的生理和病理信息。心音信号的识别与分类对心血管系统疾病的诊断具有重要的意义,其准确性、可靠性的好坏决定着诊断与治疗心脏病患者的效果。早期的心音识别与分类是医生根据听诊结果来完成的,显然这一过程具有一定的主观性且可靠性不高。随着信号处理与分析技术的不断发展,对心音的研究也逐步由定性分析进入了定量分析的阶段。国内外许多生物医学工程研究人员将传统的模式识别方法,以及神经网络方法用于心音的识别与分类,期望实现心音的自动解释和自动诊断,以便向临床医生提供实用的辅助诊断信息。此外,心音的识别与分类还有助于对心音产生机制的理解。
心音信号识别与分类的方法是多种多样的,本文重点介绍了实际中应用较多的基于统计分析以及神经网络的识别与分类方法。

③ 如何使用python处理心音信号

在了解了Linux的信号基础之 后,Python标准库中的signal包就很容易学习和理解。signal包负责在Python程序内部处理信号,典型的操作包括预设信号处理函数,暂 停并等待信号,以及定时发出SIGALRM等。要注意,signal包主要是针对UNIX平台(比如Linux, MAC OS),而Windows内核中由于对信号机制的支持不充分,所以在Windows上的Python不能发挥信号系统的功能。
信号(signal)-- 进程之间通讯的方式,是一种软件中断。一个进程一旦接收到信号就会打断原来的程序执行流程来处理信号。
定义信号名
signal包定义了各个信号名及其对应的整数,比如:
import signal
print(signal.SIGABRT)
print(signal.SIG_DFL)

Python所用的信号名与Linux一致,可以通过$ man 7 signal 查询
预设信号处理函数
signal包的核心是使用signal.signal()函数来预设(register)信号处理函数,如下所示:
singnal.signal(signalnum, handler)
signalnum为某个信号,handler为该信号的处理函数。我们在信号基础里提到,进程可以无视信号,可以采取默认操作,还可以自定义操作。当handler为signal.SIG_IGN时,信号被无视(ignore)。当handler为singal.SIG_DFL,进程采取默认操作(default)。当handler为一个函数名时,进程采取函数中定义的操作。

import signal
# Define signal handler function
def myHandler(signum, frame):
print('I received: ', signum)

# register signal.SIGTSTP's handler
signal.signal(signal.SIGTSTP, myHandler)
signal.pause()
print('End of Signal Demo')
# 有问题待测试

在主程序中,我们首先使用signal.signal()函数来预设信号处理函数。然后我们执行signal.pause()来让该进程暂停以等待信号, 以等待信号。当信号SIGUSR1被传递给该进程时,进程从暂停中恢复,并根据预设,执行SIGTSTP的信号处理函数myHandler()。 myHandler的两个参数一个用来识别信号(signum),另一个用来获得信号发生时,进程栈的状况(stack frame)。这两个参数都是由signal.singnal()函数来传递的。
上面的程序可以保存在一个文件中(比如test.py)。我们使用如下方法运行:
$python test.py
以便让进程运行。当程序运行到signal.pause()的时候,进程暂停并等待信号。此时,通过按下CTRL+Z向该进程发送SIGTSTP信号。我们可以看到,进程执行了myHandle()函数, 随后返回主程序,继续执行。(当然,也可以用$ps查询process ID, 再使用$kill来发出信号。)
(进程并不一定要使用signal.pause()暂停以等待信号,它也可以在进行工作中接受信号,比如将上面的signal.pause()改为一个需要长时间工作的循环。)
我们可以根据自己的需要更改myHandler()中的操作,以针对不同的信号实现个性化的处理。
定时发出SIGALRM信号
一个有用的函数是signal.alarm(),它被用于在一定时间之后,向进程自身发送SIGALRM信号:

import signal
# Define signal handler function
def myHandler(signum, frame):
print("Now, it's the time")
exit()

# register signal.SIGALRM's handler
signal.signal(signal.SIGALRM, myHandler)
signal.alarm(5)
while True:
print('not yet')

我们这里用了一个无限循环以便让进程持续运行。在signal.alarm()执行5秒之后,进程将向自己发出SIGALRM信号,随后,信号处理函数myHandler开始执行。
发送信号
signal包的核心是设置信号处理函数。除了signal.alarm()向自身发送信号之外,并没有其他发送信号的功能。但在os包中,有类似于linux的kill命令的函数,分别为
os.kill(pid, sid)
os.killpg(pgid, sid)
分别向进程和进程组(见Linux进程关系)发送信号。sid为信号所对应的整数或者singal.SIG*。

实际上signal, pause,kill和alarm都是Linux应用编程中常见的C库函数,在这里,我们只不过是用Python语言来实现了一下。实际上,Python 的解释器是使用C语言来编写的,所以有此相似性也并不意外。此外,在Python 3.4中,signal包被增强,信号阻塞等功能被加入到该包中。我们暂时不深入到该包中。
总结
signal.SIG*
signal.signal()
signal.pause()
signal.alarm()