心率变异性(HRV)描述了连续心跳之间的差异,它起源于交感神经系统和副交感神经系统对心脏的调制,可以作为自主神经系统的评价指标。HRV与人体的血压、呼吸、激素以及情绪都有着非常密切的关系。目前,经过大量实验和科学验证后,心率变异性已经成为测定人体精神压力状态最为准确的指标。本文在心音分析的基础上,创造性的引用了心率变异性原理。把心音分析和心率变异性原理结合起来,设计、实现了一种基于心音HRV理论的精神压力分析系统。基于心音HRV理论的精神压力分析系统分为心音采集、心音分析和精神压力分析这三个模块。心音采集模块采用一款改进型肩带式无线心音采集器,能够有效长时间采集心音信号。心音分析模块根据心音信号的特点,提出了一种基于双阈值的心音快速分段算法,能够准确的识别出心音的第一心音S1、收缩期、第二心音S2和舒张期这四个部分,并且计算出每个部分的时间,从而获取心动周期序列,是一种非常实用的心音信号分段算法。精神压力分析模块根据获取的心动周期序列,对心率变异性进行时域分析、频域分析以及庞加莱分析法。获取多项心率变异性的特征指标,从而从人体的压力指数,疲劳指数,抗压力能力,自主神经系统的活性以及自主神经系统的稳定性这5个方面对人体的精神压力状况进行评估,得出人体的精神压力分析报告。本文设计、实现的这款精神压力分析系统,不仅能够准确的评估人体的精神压力状态,还具备方便易用、成本低廉以及分析结果简单易懂的特点,非常适合在家庭日常生活中使用,具备很高的推广和实用价值。