心音是评价人体心脏功能的重要生理信号之一,由于心音信号比较微弱并且包含的噪声较强,所以分析心音信号特征对心脏疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。本文研究了心音信号去噪以及包络提取方法,在此基础上检测信号的有效时段,计算心脏功能指标以及进行功率谱分析。本文首先介绍了心音产生及其时域和频域的特性,然后基于小波变换法对心音信号进行噪声滤除。再利用短时平均能量的方法对心音信号进行包络提取,利用双阈值分段法提取心音信号的特征值。最后根据心音信号的频谱特性提取频域特征值。基于心脏血流动力学分析和研究心音信号的特征,对于临床诊断来说是至关重要的。小波去噪部分主要采用小波变换对信号进行8层分解,对分解后的每层进行软阈值去噪,再对阈值处理得到的每一层信号进行重构,获得去噪后的心音信号。然后计算信号的短时能量提取特征包络,采用双门限端点检测算法进行分段处理,确定第一心音(S1)、第二心音(S2)的起止点。最后对心音数据库中400例心音信号进行处理,利用同步心电信号进行校准检测,实验结果表明本文方法可用于心音信号的有效时段检测。在检测出心音信号的特征值的基础之上,参照心电信号计算心音信号的心脏功能指标,包括第一心音与第二心音的幅值比、舒张期与收缩期的时间比和心率计算,根据心脏功能指标分辨正常和异常心音信号。结合心音的时域特征,进一步对心音信号的频谱特征进行分析,提取信号的频域特征值。实验证明,从心音信号的时域和频域特征进行分析,正常心音和异常心音有明显差别,对心脏听诊有着重要的意义,为心脏病的预防和治疗工作提供了帮助。