发明名称 基于广义特征值最大化的胎儿心电信号自适应盲提取方法
摘要 本发明提供一种基于广义特征值最大化的胎儿心电信号自适应盲提取方法,采集获得包含母体及胎儿电生理信号的混合数据,基于自适应实时算法,计算设定的周期范围内不同延迟的自相关矩阵关于协方差矩阵的特征值及特征向量,并选择最大特征值对应的特征向量为盲分离向量,从而提取出胎儿心电信号。本发明利用信号的二阶统计特性,最小化噪声与信号比。二阶统计量方法计算简单,运算量小,当观测向量的自相关矩阵的秩接近零时仍然可以有效计算,更便于扩展为实时在线算法,有利于进行产品开发。
申请公布号 CN103637796A 申请公布日期 2014.03.19
申请号 CN201310729736.8 申请日期 2013.12.26
申请人 上海海事大学 发明人 谢宏;苏博妮;姚楠;夏斌;杨文璐
分类号 A61B5/0444(2006.01)I 主分类号 A61B5/0444(2006.01)I
代理机构 上海信好专利代理事务所(普通合伙) 31249 代理人 徐茂泰
主权项 1.一种基于广义特征值最大化的胎儿心电信号自适应盲提取方法,其特征在于:从设置在母体腹部和或胸部的m个传感器,采集获得包含母体及胎儿电生理信号的混合数据;基于自适应实时算法,对每次采集的数据进行以下操作:将采集的所述混合数据设为<i>m</i>维观测信号向量<i>x</i>(<i>n</i>);计算不同延迟的自相关矩阵<i>B</i>(<i>n</i>):<img file="903186DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="357" he="42" />(9)计算协方差矩阵逆<i>A</i>(<i>n</i>)<sup>-1</sup>=<i>P</i><sub><i>n</i></sub>:<img file="2013107297368100001DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="408" he="64" />(10)计算自相关矩阵<i>B</i>(<i>n</i>)关于协方差矩阵<i>A</i>(<i>n</i>)的广义特征值及特征向量,即,求解<img file="856098DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="126" he="25" /><img file="2013107297368100001DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="62" he="25" />;基于下式,在胎儿心电信号的周期t的范围内计算最大特征值<img file="967667DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="36" he="22" />和对应的特征向量<i>w</i>(<i>n</i>):<img file="2013107297368100001DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="134" he="22" />,<img file="576503DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="105" he="24" />,<img file="2013107297368100001DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="117" he="45" />(11)将所述特征向量<i>w</i>(<i>n</i>)作为盲分离向量,从混合数据中提取出胎儿心电信号<i>y</i>(<i>n</i>)=<i>w</i>(<i>n</i>)<sup>T</sup><i>x</i>(<i>n</i>)。
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