心音信号的去噪，分割，使用于归一化平均香农能量法提取心音信号，matlab实现

对于心音信号的去噪和分割，可以采用数字信号处理的方法。以下是一些基本的步骤：

1. 预处理

读取心音信号，并对其进行预处理。预处理包括：直接去除直流分量，归一化，滤波等。

2. 去噪

心音信号中可能含有噪声，可以通过去噪的方式提取出纯净的心音信号。常用的去噪方法包括均值滤波、中值滤波、小波去噪等。在实现中，可以选择一种或多种方法进行去噪。

3. 分割

将心音信号分割成若干个小片段，以便进行后续的处理。分割的方法可以采用阈值法、基于能量的方法等。以阈值法为例，可以通过设置一个适当的阈值将心音信号分为多个部分。

4. 特征提取

在分割的基础上，可以对每个小片段进行特征提取。常用的特征包括短时能量、短时平均幅度、短时自相关函数等。在实现中，可以选择一种或多种特征进行提取。

5. 归一化

为了将不同心音信号进行比较，需要对提取的特征进行归一化。常用的归一化方法包括最大最小值归一化、零均值单位方差归一化等。

6. 平均香农能量法提取心音信号

在完成上述步骤之后，可以使用平均香农能量法提取心音信号。该方法通过计算每个小片段的香农能量来提取心音信号。具体实现过程可参考以下代码：

% 读取心音信号
[x,fs] = audioread('heart_sound.wav');

% 预处理
x = x - mean(x);
x = x / max(abs(x));

% 去噪
y = medfilt1(x, 100);

% 分割
th = 0.2;
s = sign(y-th);
idx = find(diff(s)==-2)+1;
idx(end+1) = length(y);
winlen = 256;
nwin = fix((length(y)-winlen)/(winlen/2))+1;
X = zeros(nwin, winlen);
for k = 1:nwin
    X(k,:) = y((k-1)*(winlen/2)+1:(k-1)*(winlen/2)+winlen);
end

% 特征提取
E = sum(X.^2,2);
ZC = sum(abs(diff(sign(X))),2);
SC = sum(abs(X),2);

% 归一化
E = (E - min(E)) / (max(E) - min(E));
ZC = (ZC - min(ZC)) / (max(ZC) - min(ZC));
SC = (SC - min(SC)) / (max(SC) - min(SC));

% 平均香农能量法提取心音信号
p = 0.5;
ElogE = E .* log2(E);
ElogE(isnan(ElogE)) = 0;
ElogE(isinf(ElogE)) = 0;
H = -sum(ElogE);
Hnorm = H / log2(length(E));
idx1 = find(Hnorm < p);
idx2 = find(Hnorm >= p);
X1 = X(idx1,:);
X2 = X(idx2,:);
X1mean = mean(X1,1);
X2mean = mean(X2,1);

在以上代码中，心音信号被读取并进行了预处理、去噪和分割。然后，分别计算了每个小片段的短时能量、短时过零率和短时平均幅度，并进行归一化。最后，通过平均香农能量法提取心音信号。