基于自適應(yīng)濾波的胎兒心電信號提取.pdf

1、胎兒心電信號是各種生理信號中常見的一種,在臨床診斷胎兒宮內(nèi)缺氧、胎兒心臟病等有著非常重要的意義.但從母體體表提取到的胎兒心電信號往往受到各種噪聲的嚴(yán)重干擾,其中最主要的幾種干擾為母體心電信號(MECG)、50Hz工頻干擾、基線漂移.本文以胎兒心電信號(FECG)為研究對象,采用自適應(yīng)濾波算法將胎兒心電信號從復(fù)雜的噪聲中提取. 文章首先說明了選題的背景及意義,并介紹了基于自適應(yīng)濾波的胎兒心電信號提取的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后對胎兒心電

2、信號特點(diǎn)及其所含主要噪聲(50Hz工頻干擾、母體心電信號、基線漂移、強(qiáng)噪聲)產(chǎn)生的原因及時(shí)域頻域特性作了分析研究. 在分析了信號和所含噪聲的特點(diǎn)后,針對信號和噪聲的特點(diǎn)對信號進(jìn)行相應(yīng)的濾波處理.本文采用應(yīng)用廣泛的自適應(yīng)濾波算法,本文研究了最小均方(LMS)算法,其有計(jì)算簡單、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),但是其收斂速度慢.本文又研究了最小二乘(RLS)算法,雖然RLS算法具有收斂速率快濾波效果好等優(yōu)點(diǎn),但其計(jì)算量卻大大地增加(RLS計(jì)算量為M

3、<'2>,LMS算法計(jì)算量為2M,M為濾波器的階次).因此本文采用最小二乘快速橫向?yàn)V波(FTF).經(jīng)過理論研究和計(jì)算機(jī)仿真得出:FTF算法的收斂速率與RLS算法相當(dāng),但其計(jì)算量卻大大降低(FTF算法計(jì)算量為8M,M為濾波器的階次),且濾波性能較RLS算法好. 用計(jì)算機(jī)及matlab軟件作了心電信號濾波和胎兒心電信號提取的仿真研究,對仿真效果作了分析討論.最后對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行FTF自適應(yīng)濾波,從濾波結(jié)果中可以看到胎兒信號中的母體心電