心冲击伪迹信号提取装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105816171A(43)申请公布日2016.08.03(21)申请号201610362670.7(22)申请日2016.05.26(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人蒲秀娟刘亚丽韩亮刘霞程婉琪(51)Int.Cl.A61B5/0476(2006.01)A61B5/0402(2006.01)A61B5/055(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称心冲击伪迹信号提取装置及方法(57)摘要本发明公开了一种心冲击伪迹提取装置及方法，属于生物医学信号处理技术领域。分别将EEG-fMRI同步采集的心电信号和脑电信号传输给心冲击伪迹信号提取模块；心冲击伪迹信号提取模块运用基于负熵的快速ICA盲信号处理算法并以心电信号为参考信号的心冲击伪迹信号提取方法对脑电信号进行处理，提取得到心冲击伪迹信号；信号显示模块用于实时显示该心冲击伪迹信号。本发明的优点是：导联系统设计简单，便于实现；可实时提取心冲击伪迹信号，便于临床应用；体积较小，便于携带。CN105816171ACN105816171A权利要求书1/2页1.一种脑电信号中心冲击伪迹信号提取装置，包括心冲击伪迹信号提取模块(1)和信号显示模块(2)：所述心冲击伪迹信号提取模块(1)有两个数据输入端，其输出端与信号显示模块(2)的数据输入端连接；分别将EEG-fMRI同步采集的心电信号和脑电信号传输给所述心冲击伪迹信号提取模块(1)；所述心冲击伪迹信号提取模块(1)基于盲信号处理提取心冲击伪迹信号；所述信号显示模块(2)用于实时显示所述心冲击伪迹信号。2.根据权利要求1所述的心冲击伪迹信号提取装置，其特征在于：所述心冲击伪迹信号提取模块(1)由DSP(3)、第一电源模块(4)、第一电源模块开关(5)、Flash存储器(6)和第一功能按键(7)组成；所述第一电源模块(4)的输出端通过电源线与所述DSP(3)的第一输入端相连接，所述第一电源模块(4)向所述DSP(3)提供电源，所述第一电源模块开关(5)通过电缆线与所述第一电源模块(4)相连接，控制所述第一电源模块(4)的开启和关闭，所述Flash存储器(6)的输出端与所述DSP(3)的第二输入端相连接，用于向所述DSP(3)提供心冲击伪迹信号提取程序，所述第一功能按键(7)的输出端通过电缆线与所述DSP(3)的第三输入端相连接，用于调节信号采集速率，所述DSP(3)将提取得到的心冲击伪迹信号输出到所述信号显示模块(2)。3.根据权利要求1所述的心冲击伪迹信号提取装置，其特征在于：所述信号显示模块(2)由ARM(8)、第二电源模块(9)、第二电源模块开关(10)、第二功能按键(11)、显示驱动电路(12)和LCD(13)组成；所述第二电源模块(9)的输出端通过电源线与所述ARM(8)的第一输入端相连接，所述第二电源模块(9)向所述ARM(8)提供电源，所述第二电源模块开关(10)通过电缆线与所述第二电源模块(9)相连接，控制所述第二电源模块(9)的开启和关闭，所述第二功能按键(11)的输出端通过电缆线与所述ARM(8)的第二输入端相连接，用于选择信号显示模式，所述ARM(8)的输出端与所述显示驱动电路(12)的输入端相连接，所述显示驱动电路(12)的输出端与所述LCD(13)的输入端相连接。4.一种心冲击伪迹信号提取方法，其特征在于按照以下步骤进行：1)将EEG-fMRI同步采集得到的心电信号和脑电信号传送给心冲击伪迹信号提取模块(1)中的所述DSP(3)；2)所述DSP(3)基于盲信号处理提取心冲击伪迹信号：(a)盲信号处理选择基于负熵的快速ICA算法；(b)选择要分离的独立源数量N，以及阈值t，初始化权值向量w(0)；(c)对脑电信号进行预处理，首先去均值，然后再加以球化。(d)依据输入的脑电信号对w进行调整,w(n+1)＝E{xg(wT(n)x)}-E{g'(wT(n)x)}w(n)(e)归一化处理，w(n+1)＝w(n+1)/||w(n+1)||(f)如果算法没有收敛，则转到第(d)步再次迭代；算法收敛，则求出一个独立分量；(g)最终求出N个独立源后算法结束。将N个独立分量分别与EEG-fMRI同步采集的心电信号做相关性分析；(h)选择出相关系数大于阈值t所对应的独立源分量，即为与心冲击伪迹相关的源分量；(i)将(h)中的独立源分量重构回去即为所提取的心冲击伪迹信号。2CN105816171A权利要求书2/2页4)所述DSP(3)利用串行接口将提取得到的心冲击伪迹信号传送给信号显示模块(2)中的ARM(8)，所述ARM(8)将所述心冲击伪迹信号通过显示驱动电路(12)传送给LCD(13)，并且