心音是心脏及心血管系统机械运动状况的反映,它包含着心脏各个部分的生理和病理信息。心音信号的检测、识别与分析对心血管系统疾病的诊断具有重要的意义,其准确性、可靠性决定着诊断与治疗心脏病患者的效果。所以发展面向家庭,面向人们日常生活的,能够及时方便的监测心脏状态的心音监护系统显得十分重要。本课题研究的基于电话网络的心脏储备监测仪具有无创、方便、廉价且能够量化监测和评估心脏储备的特点,并且能够很好地普及于家庭和社区。该系统硬件部分实现了心音信号的采集、处理和本地及远程的数据传输,其中本地数据通讯方式是通过USB接口将数据传输给本地计算机,使得患者实时了解到自己心脏状态;远程数据通讯则是通过调制解调器即MODEM将心音信号调制到电话的传输频段进行传输。实现了心脏储备指标的远程监测。软件部分在已有采集分析软件的基础上对心音信号的自动识别进行了初步的研究。现有的识别方法多数都是基于能量或频谱,但是噪声的能量和频率与心音主要成分在很大程度上有所重叠,给心音信号自动分割带来了很大的困难。本文从心音的产生机制出发,提出了基于动态系统理论的非线性时间序列心音信号分析与成分识别算法,并将该算法应用于不同噪声环境下的正常心音信号,对其识别情况做了对比研究。结果表明此方法在对处理噪声干扰较大的心音信号中具有明显的优势。本文最后利用研制的心脏储备监测仪,对普通大学生与体育系学生心音信号样本的心率、心力变化趋势(即第一心音幅值的变化趋势)指标的规律进行了研究,对大量的(包括不同个人及不同状态下的)静息与运动后心音样本进行了分析,得出了上述两个指标与心脏储备状态具有高度的相关性。表明该心脏储备无创监测仪够用于现场快速地监测心肌收缩能力和心率,为量度心肌收缩能力以及运动员和一般人的心脏储备监测和体质评估提供一种客观量化的参考指标。