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多通道信号分析(MUSIA)软件功能介绍

aqhs 发表于 2022/08/14 17:18:27 2022/08/14

【摘要】多通道信号分析(MUSIA)软件，包含多种信号数据文件(如EDF)读写，信号波形显示、浏览与测量，信号中波峰与事件标注，信号处理与分析，医学信号处理与分析，信号特征参数提取等极为丰富的功能，具有可视化人机交互特点，并可以通过脚本文件进行预处理以及定义软件风格，是多通道随机信号分析与信息挖掘的有力工具。

多通道信号分析(MUSIA)软件功能介绍
(Multi-channel Signal Analysis Software，MUSIA)

多通道信号分析(MUSIA)软件，包含多种信号数据文件(如EDF)读写，信号波形显示、浏览与测量，信号中波峰与事件标注，信号处理与分析，医学信号处理与分析，信号特征参数提取等极为丰富的功能，具有可视化人机交互特点，并可以通过脚本文件进行预处理以及定义软件风格，是多通道随机信号分析与信息挖掘的有力工具。

1 信号数据文件

（1）可读写的数据文件：*.dss，*.edf，*.wav，*.gsdf，*.cmp，*.cmpdct，*.txt，*.csv，*.bin16bits。
（2）可读的数据文件：*.aecg，*.cnt，*.bdf，*.eeg。
（3）关联文件： *.bptds，*.erpcurves，*.peakpos，*.trends，*.events，*.patient，*.printpic，*.prns，*.qrswaves，*.cell。
（4）图像文件：*.bmp，*.jpg，*.tif，*.gif，*.pcx，*.tga。
（5）三维图形：*.vmat，*.stl，*.txt。
（6）导出特征参数文件。
（7）数据文件查询。

2 信号波形操作

波形翻页，时程条，动态波形，显示起点，趋势联动；显示页长，紧凑，稀疏，展开，回绕；幅度缩放，自动幅度，纵坐标设置，毫米网格，幅度翻转；通道属性，通道位置，通道重叠，局部细化，曲线颜色，趋势图，主心电通道，慢参数叠加，波形测量；波峰与事件标注、修改、添加、删除、列表、定位；即时频谱；通道添加、删除、复制。

3 信号处理

（1）信号平滑、差分、基线消除：① 平均法消除基线；② 平均法平滑信号；③ 5、7、9、11、13点信号平滑；④ 5、7、9、11、13点信号一阶微分；⑤ 5、7、9、11、13点信号二阶微分；⑥ 前后点差分y(t)=x(t)-x(t-1)；⑦ 线性预测差分y(t)=x(t)-[a*x(t-1)+b]；⑧ Savitzky-Golay平滑。
（2）FIR、IIR滤波：① 有限冲击响应(FIR)滤波器(低通、带通、带阻)设计与滤波；② 外部定义FIR滤波器滤波；② 无限冲击响应(IIR)滤波器设计与滤波。
（3）余弦变换滤波。
（4）小波变换滤波。
（5）经验模式分解当前信号滤波。
（6）梳状滤波器设计与滤波。
（7）自定义波形模板匹配滤波。
（8）周期信号增强。
（9）时域K-L变换滤波。
（10）空域K-L变换滤波。
（11）AR模型估计及预测或者白化滤波。
（12）时间序列预测。
（13）信号幅度修剪：① 中值滤波；② 奇异点剔除；③ 突变点消除；④ 离群点剔除；⑤ 限定幅度范围；⑥ 小信号归零、截底处理；⑦ 幅度规整。
（14）短时积分、Hilbert变换包络。
（15）两通道信号序列运算：相加、相减、相乘、相除、互相关系数、去相关。

4 信号分析

（1）特征参数：当前信号(当前通道当前显示段)的最小值、最大值、幅度差、最小值位置、最大值位置、平均值、标准差、中间值、众数、变异系数、四分位低、四分位高、四分位跨度、过零率、偏度、峰度、差分最小值、差分最大值、差分幅度差、差分标准差、相关系数、频谱偏度、频谱峰度、频谱能量聚度、频谱熵比、峰值频率、均值频率、频率标准差、中值频率、四分位频宽、频率变异系数。
（2）信号幅度分布：① 幅度分布直方图；② x(t),x(t+T)散点图；③ 数据分布点纹图。
（3）功率谱估计。
（4）AR模型参数估计与功率谱估计。
（5）自相关函数估计及功率谱估计。
（6）信号时变频谱估计。
（7）Hilbert瞬时频率趋势图估计。
（8）双谱估计。
（9）双谱切片谱估计。
（10）信号能量包检测。
（11）幅度频率参数序列分析(均方根、峰值频率、中值频率、频率标准差)。
（12）多通道同步(相似)系数序列。
（13）样本熵趋势图。
（14）事件趋势图。
（15）幅度趋势图。
（16）过零率趋势图。
（17）时间序列预测。
（18）特征参数分析与机器学习。
（19）信号特征参数的图形图像表示。
（20）三维功率谱及功率谱图像。
（21）XY绘图。
（22）信号螺旋线图。

5 医学信号处理与分析

心电图分析，心率变异性分析，脑电分析，睡眠分析，趋势分析。

6 声音分析
（1）声音检测；（2）声音包络；（3）咳嗽检测；（4）播放当前段声音；（5）播放选段声音；（6）播放事件段声音；（7）声音功率谱分析；（8）录音；(9）长时间记录声音的包络提取及回放。

7 特征参数提取与机器学习决策
（1）特征参数提取与导出文件： features\feaSumWave.csv，features\feaHistWave.csv，features\feaPsdWave.csv，features\feaPsdHR.csv，features\feaHistTrend.csv，features\cbsHRVPars.csv，features\feaSumEvent.csv，features\feaPsdEvent.csv，features\cbsSum.csv，features\feaARcoefs.csv，features\feaSleep.csv，ErpDB.Erx，SomRRIPS.Weights，SomEEGPS.Weights，*.QrsWaves。

（2）事件分组特征参数计算；（3）单个事件特征参数计算(时域和频域)；（4）当前信号统计参数(概要统计和直方图)；（5）功率谱特征参数；（6）特征参数集合；（7）基于特征参数集的机器学习与决策。

8 工具箱

（1）图像浏览；（2）三维表面图形；（3）一元n次方程求解；（4）气压与高度关系；（5）数量单位转换；（6）VBScript执行；（7）特殊函数计算；（8）曲线拟合；（9）功率谱估计；（10）滤波器设计；（11）小波分解；（12）照片浏览；（13）图像处理；（14）声音录制；（15）三维图形1；（16）三维图形2；（17）三维图形3；（18）GIF动画制作；（19）文件按字节查看；（20）数值表格；（21）特征参数集查看；（22） ACCESS 3.0数据库；（23）文件查阅；（24）心率变异性分析；（25）特征参数机器学习。

9 MUSIA软件主界面概貌

（1）波形与趋势图