胎儿心电图的一种基于重构相空间的非线性分离提取方法

摘要

胎儿心电图的分离提取包括两大步骤：一，从母胎混合心电信号中，分离去母体心电分量，获得胎儿心电信号的初步估计，称为第一级分离提取；二，从第一级分离提取获得的胎儿心电信号初步估计中，进一步分离去一些干扰和噪声，获得胎儿心电信号的最终估计，称为第二级分离提取。本专利申请分别涉及胎儿心电图(FECG)第一级分离提取中的一种非线性方法和第二级分离提取中的一种非线性方法。两种方法的步骤基本相同，包括：信号预处理、重构相空间、非线性降噪处理、恢复为一维信号等多个步骤。两种方法都是针对单路信号进行分离提取的方法，作为改进方案，比现有重构相空间中非线性方法，更容易获得高的分离提取质量、高的分离提取成功率和效率。

主权项

一种用于胎儿心电图第一级分离提取的针对单路信号的基于重构相空间的非线性分离提取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)读取一路从母体腹部体表拾取的母胎混合心电信号；(2)信号预处理，去除混合心电信号中的基线漂移、50Hz或60Hz工频干扰及高频噪声；(3)构造原始矩阵，即重构相空间；(4)对构造的原始矩阵进行非线性降噪处理，获得一个处理后矩阵，此非线性降噪处理，允许一个邻域点组经K‑L变换降噪后同时给出组内多个点的估计，允许不同的邻域点组给出的点估计的点数可不同，允许每个邻域点组在定义时，既可以以一个离散点为中心也可以以组内所有离散点之外的虚拟样本点为中心，允许各个邻域点组在定义时使用不同的邻域半径R，允许各个邻域点组在K‑L变换降噪中、在变换域保留的主分量维数dim不同；(5)将处理后矩阵恢复为一维序列，即为估计提取的母体分量；(6)从以上第(2)步预处理获得的波形中减去估计的母体分量，得到对胎儿心电分量的初步估计。