一种基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN105266800B(45)授权公告日2018.05.25(21)申请号201510875597.9(56)对比文件(22)申请日2015.12.02CN101972145A,2011.02.16,CN102525452A,2012.07.04,(65)同一申请的已公布的文献号CN104287724A,2015.01.21,申请公布号CN105266800A严文鸿.基于小波变换和匹配滤波的胎儿心(43)申请公布日2016.01.27电信号R波检测.《中国医疗器械杂志》.2015,第(73)专利权人广东工业大学39卷(第5期),318-320.地址510006广东省广州市番禺区广州大沈燕妮.胎儿心电信号提取方法及应用研学城外环西路100号究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》.2013,(第03期),31-47.(72)发明人谢胜利王旭蔡坤谢侃审查员张玲玲(74)专利代理机构广州市红荔专利代理有限公司44214代理人张文(51)Int.Cl.A61B5/0448(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法(57)摘要本发明公开了一种基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法，首先对多路源信号进行梳状滤波消除50Hz及其高次谐波的工频干扰以及基线漂移、抗混叠低通滤波去除频率大于采样频率一半的高频信号成分，再对滤波后的源信号进行小波变换，得到各尺度的高频系数和低频系数，对各尺度高频系数进行峰值函数处理得到含有母亲心电信息的高频系数，利用小波重构得到母亲心电信号，然后滤波的源信号减去重构后含有噪声的母亲心电信号即可得含有噪声的胎儿心电信号，最后利用盲分离算法进行盲分离，对多路含有噪声的胎儿心电信号进行处理，得到多路盲分离后的信号。本发明对于在围产期胎儿的监护具有莫大的意义，提取胎儿心电方法简单，运算速度快，准确度高。CN105266800BCN105266800B权利要求书1/1页1.一种基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，预处理；对多路源信号做如下预处理，包括：梳状滤波消除基线漂移、50Hz及其高次谐波干扰，抗混叠低通滤波去除频率大于采样频率一半的高频信号成分；步骤2，利用小波变换重构母亲心电信号；对滤波后的源信号进行小波变换，得到各尺度的高频系数和低频系数，由于胎儿心电的主要信息包含在高频系数中，因此对各尺度高频系数进行检测并进行处理得到母亲心电的信息，在小波变换后的各尺度细节系数中检测母亲心电信号的峰值点，取峰值点周围m个数据点，m为一个母亲心电周期的数据点数，即得到只包含母亲心电信息的各尺度细节系数，然后进行小波重构得到含有噪声的母亲心电信号；步骤3，从观测信号中滤掉母亲心电信号；滤波之后的源信号减去重构后含有噪声的母亲心电信号，可得含有噪声的胎儿心电信号；步骤4，利用盲分离算法分离胎儿心电信号；进行盲分离，对多路含有噪声的胎儿心电信号进行处理，得到多路盲分离后的信号。2.根据权利要求1所述的基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法，其特征在于，步骤(1)中，源信号的采样频率fs＝1000Hz。3.根据权利要求1所述的基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法，其特征在于，步骤(1)中，梳状滤波在频率为50Hz及其高次谐波的工频的信号处设置阻带，消除基线漂移、50Hz及其高次谐波干扰；胎儿心电信号频率位于0.05～200Hz的范围，而大部分能量位于14～160Hz的范围内，低通滤波器设定通带频率范围为0～180Hz，又根据奈奎斯特采样定理，采样信号中只能恢复出原始信号中频率小于采样频率一半的信号成分，去除频率大于500Hz的信号成分。4.根据权利要求1所述的基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法，其特征在于，步骤(2)中，小波变换通过伸缩平移运算对信号进行多尺度细化，得到高频系数和低频系数；胎儿心电主要信息包含在高频系数中，故在高频系数中提取母亲心电信息和去除胎儿心电信息，然后再进行小波重构得到母亲心电信号。5.根据权利要求1所述的基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法，其特征在于，步骤(3)中，滤波之后的原始信号减去重构后含有噪声的母亲心电信号，将源信号中的母亲心电信号完全去除，消除母亲心电的干扰，为后面盲分离提取胎儿心电信号消除较大的干扰。6.根据权利要求1所述的基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法，其特征在于，步骤(4)中盲分离算法采用FastICA算法实现。2CN105266800B说明书1/3页一种基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法技术领域[0001]本发明是一种基于低信噪比条件下胎儿心电盲分离方法，属于医疗器械领域。背景技术[0002]胎儿心电图是一种重要