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心音信号的预处理与包络提取算法研究

生物医学工程学杂志 2014年第4期31卷 734-741页

作者：张磊邦唐荣斌蒋建波张帅池宗琳王威廉云南大学信息学院昆明650500

本文介绍了一种心音信号预处理新方法,利用小波变换对心音信号进行多层分解,对分解后的每层进行双参数阈值去噪,最后对阈值处理得到的层进行重构,以达到滤波的目的。对重构后的心音信号,分别采用了小波变换、希尔伯特-黄变换(HHT)、数... 详细信息

本文介绍了一种心音信号预处理新方法,利用小波变换对心音信号进行多层分解,对分解后的每层进行双参数阈值去噪,最后对阈值处理得到的层进行重构,以达到滤波的目的。对重构后的心音信号,分别采用了小波变换、希尔伯特-黄变换(HHT)、数学形态学、归一化平均香农能量等算法进行包络提取,对提取后的包络作了初步分析,并对每种算法提出改进方案。用以上方法对随机选取的30例原始心音数据进行预处理,得到了满意的结果。利用改进后的方法进行了包络提取,所提取的包络与原信号有很高的吻合度,不论是低频部分还是高频部分的信息均能很好地反映,原信号的更多信息得到了保留。

关键词：心音信号预处理包络提取小波变换希尔伯特-黄变换数学形态学归一化平均香农能量

基于局部均值分解的地面核磁共振信号包络提取方法

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吉林大学学报（地球科学版） 2022年第3期52卷 766-774页

作者：田宝凤孙士聪刘隆昌蒋川东地球信息探测仪器教育部重点实验室(吉林大学) 长春130026 吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026

地面核磁共振(surface nuclear magnetic resonance,SNMR)技术由于其直接、定量、高效探测等优势在水文环境调查、预警灾害水源等领域中有着广泛应用.但在实际应用中,纳伏级别的SNMR信号往往淹没在复杂的环境噪声中难以分离,导致反演出... 详细信息

地面核磁共振(surface nuclear magnetic resonance,SNMR)技术由于其直接、定量、高效探测等优势在水文环境调查、预警灾害水源等领域中有着广泛应用.但在实际应用中,纳伏级别的SNMR信号往往淹没在复杂的环境噪声中难以分离,导致反演出的结果准确度降低.针对这一问题,本文提出了一种基于局部均值分解(local mean decomposition,LMD)的SNMR信号包络提取方法.首先,对含噪SNMR信号的实部包络与虚部包络从高频到低频依次进行分解;进而去除信号中的噪声干扰,提取所需的信号成分;最后合成有效的实部分量与虚部分量获得目标SNMR信号包络.结果表明:LMD算法提取SNMR信号包络获得初始振幅的拟合误差在±4.17%之内,平均横向弛豫时间拟合误差在±5.63%以内,信噪比提高了30.3~37.2dB.

关键词：地面核磁共振包络提取局部均值分解信噪比拟合误差

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一种改进的子宫肌电包络提取算法

生物医学工程学杂志 2017年第1期34卷 92-98页

作者：陆尧胜潘杰陈朝霞暨南大学电子工程系广州510632

基于腹部采集的子宫肌电信号(EMG)提取子宫收缩信息被认为是一种最有可能取代分娩力描记法(TOCO)的新方法。传统均方根(RMS)算法对子宫肌电信号中脉冲性噪声的抑制能力有限,为了有效克服上述问题,本文提出一种改进的子宫肌电包络提取算... 详细信息

基于腹部采集的子宫肌电信号(EMG)提取子宫收缩信息被认为是一种最有可能取代分娩力描记法(TOCO)的新方法。传统均方根(RMS)算法对子宫肌电信号中脉冲性噪声的抑制能力有限,为了有效克服上述问题,本文提出一种改进的子宫肌电包络提取算法。新方法先对原始子宫肌电信号进行过零检测,识别出爆发波并分段,再对分段后的信号进行不同窗口宽度的平滑滤波,最后采用均方根法提取子宫肌电强度(IEMG)作为包络。为了评估本算法的性能表现,本文将该算法与两种现有子宫肌电强度提取算法进行比较。结果表明,该算法在抑制子宫肌电信号中存在的脉冲性噪声方面要明显优于对比算法,其测量灵敏度与阳性预测值(PPV)分别为0.952和0.922,不仅明显高于对比算法一中对应参数的0.859和0.847,同时也高于对比算法二中的0.928和0.877。本研究表明了该方法的可靠性与有效性。

关键词：子宫肌电过零检测平滑包络提取

基于数学形态学和信号包络提取的QRS波检测

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中国生物医学工程学报 2007年第3期26卷 332-335页

作者：陈永利段会龙浙江大学生物医学工程与仪器科学学院教育部国家重点实验室杭州310027

QRS波检测是心电自动分析的关键环节,检出的位置精度关系到后续处理和信号提取的正确性和准确性,同时对于长时间记录的心电信号,要求一定的处理速度。而目前的国际标准ANSI/AAMI EC38中对QRS波的检出要求是在标注时刻的150ms范围内。本... 详细信息

QRS波检测是心电自动分析的关键环节,检出的位置精度关系到后续处理和信号提取的正确性和准确性,同时对于长时间记录的心电信号,要求一定的处理速度。而目前的国际标准ANSI/AAMI EC38中对QRS波的检出要求是在标注时刻的150ms范围内。本研究提出一种数学形态学结合信号包络提取的QRS波检测算法,在标注时刻范围减小时,对MIT-BIH数据库检测能够获得较好的检出精度和效率。

关键词：数学形态学 QRS波包络提取

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单腔双光梳拍频信号包络提取方法

应用光学 2023年第4期44卷 914-919页

作者：陈杰王晓宇郭雨清向挽峰太原理工大学光电工程学院山西太原030024

对单腔双光梳拍频信号的包络提取方法进行了实验研究。在单个光纤激光器中引入具有强双折射的保偏光纤,使脉冲沿偏振正交的两个方向进行复用传输和锁模。精细调节腔内偏振态,实现了重频差在337 Hz~2.33 kHz范围内连续可调的双光梳生成... 详细信息

对单腔双光梳拍频信号的包络提取方法进行了实验研究。在单个光纤激光器中引入具有强双折射的保偏光纤,使脉冲沿偏振正交的两个方向进行复用传输和锁模。精细调节腔内偏振态,实现了重频差在337 Hz~2.33 kHz范围内连续可调的双光梳生成。通过激光器腔外偏振态调节和偏振分束,获得了消光比分别为28.5 dB和38.2 dB的两路光频梳。两路光频梳经过异步采样后,采用所设计的包络检波电路对拍频信号的包络进行提取,与采用基于样条插值和希尔伯特变换的包络提取算法计算结果相比,所提取的包络峰值位置基本保持一致,验证了该方法的可行性。双光梳拍频信号包络提取实验研究可以快速实时提取包络形状和包络峰值位置,可进一步应用于包络信号触发和精密测距等领域。

关键词：激光器光学频率梳单腔双光梳包络提取

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基于变换步长的车辆压线声信号包络提取算法

计算机应用 2017年第12期37卷 3625-3630页

作者：蓝章礼黄芬重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074 重庆文化职业艺术学院基础教育部重庆400067

车辆经过减速带时与其在路面正常行驶时的声信号波形明显不同,其特征参数的提取对车辆数量、速度、类型等的自动判断至关重要,声信号包络曲线对其特征参数的提取相比原始信号有诸多优势,但传统包络提取算法在此类交通领域声信号包络提... 详细信息

车辆经过减速带时与其在路面正常行驶时的声信号波形明显不同,其特征参数的提取对车辆数量、速度、类型等的自动判断至关重要,声信号包络曲线对其特征参数的提取相比原始信号有诸多优势,但传统包络提取算法在此类交通领域声信号包络提取方面存在毛刺多、特征参数难以真正体现信号性质和特征的问题。为解决此问题,结合车辆经过减速带时的声信号特点,提出一种基于变换步长的车辆压线声信号包络提取算法。该算法通过设置不同步长遍历信号,以每个步长内的最大值点绘制曲线并与原信号波形对比,以轮廓清晰度和特征点提取误差值为判断依据实现声信号包络的有效提取。实验结果表明,在相同采样点数条件下,所提算法比传统包络提取算法提取的包络曲线轮廓更清晰、毛刺少,且特征参数提取误差小。

关键词：交通智能检测包络提取特征参数变换步长

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基于包络提取的TOA估计算法

山东大学学报（工学版） 2012年第5期42卷 24-29页

作者：刘倩夏斌彭荣群陈乃澍山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049 南京军代局驻济南军代室山东济南250021

针对超宽带无线传感器网络中噪声影响定位精度的问题,提出了一种基于包络提取的到达时间(time of ar-rival,TOA)估计算法。该算法首先利用小波变换的多分辨率分析有效地去除信号中的噪声成分,之后对去噪的信号进行希尔伯特变换提取其包... 详细信息

针对超宽带无线传感器网络中噪声影响定位精度的问题,提出了一种基于包络提取的到达时间(time of ar-rival,TOA)估计算法。该算法首先利用小波变换的多分辨率分析有效地去除信号中的噪声成分,之后对去噪的信号进行希尔伯特变换提取其包络,最后选取第一个包络的最大值作为TOA的估计值。仿真结果表明,该算法抑制了噪声对TOA估计的影响,提高了估计精度。

关键词：超宽带噪声小波希尔伯特变换包络提取

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基于小波原理的滚动轴承振动信号包络提取法

机械设计与制造 2005年第5期 46-47页

作者：皮骏高瑞西北工业大学旋转机械与风能装置测控研究所西安710072 包头设计院包头014000

小波分析是获得广泛应用的信号处理新技术。这里根据小波能对信号包络提取的原理对滚动轴承的振动信号进行了研究,应用基于小波原理的自信息包络提取法,同时把该方法应用于分析滚动轴承故障,证明该方法能更有效地提取滚动轴承的信号包络... 详细信息

小波分析是获得广泛应用的信号处理新技术。这里根据小波能对信号包络提取的原理对滚动轴承的振动信号进行了研究,应用基于小波原理的自信息包络提取法,同时把该方法应用于分析滚动轴承故障,证明该方法能更有效地提取滚动轴承的信号包络,适用于分析滚动轴承故障。

关键词：小波分析滚动轴承包络提取自信息

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机械故障信号的包络提取方法

组合机床与自动化加工技术 2015年第10期 91-93页

作者：张志坚周凤星卢少武武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081

针对机械滚动轴承发生故障时产生的振动信号具有调制的特点,在便携式故障诊断系统中采用Hilbert变换的方法实现了对机械故障信号包络的提取,以利于便携式故障诊断系统实现对机械滚动轴承的故障诊断。对完成该包络提取方法的硬件组成进... 详细信息

针对机械滚动轴承发生故障时产生的振动信号具有调制的特点,在便携式故障诊断系统中采用Hilbert变换的方法实现了对机械故障信号包络的提取,以利于便携式故障诊断系统实现对机械滚动轴承的故障诊断。对完成该包络提取方法的硬件组成进行了阐述,介绍了该方法的软件流程图和软件设计中的要点。将该方法应用在便携式故障诊断系统上能够精确并且快速地提取出机械故障信号的包络,实现调制波与载波的分离,特别适用于便携式故障诊断系统对机械故障信号包络的提取。

关键词：滚动轴承便携式故障诊断系统包络提取