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计算机应用 2013年第8期33卷 2394-2396,2400页

作者：韩亮蒲秀娟重庆大学通信工程学院重庆400044

提出一种使用时频盲源分离(TFBSS)和小波包去噪的胎儿心电信号提取新方法。首先通过重排时频谱时频盲源分离方法进行胎儿心电信号的初次提取,并将初次提取得到的母体心电信号和噪声对应的各路分量置零,其余分量由混合矩阵进行重构;然后... 详细信息

提出一种使用时频盲源分离(TFBSS)和小波包去噪的胎儿心电信号提取新方法。首先通过重排时频谱时频盲源分离方法进行胎儿心电信号的初次提取,并将初次提取得到的母体心电信号和噪声对应的各路分量置零,其余分量由混合矩阵进行重构;然后再利用重排时频谱的时频盲源分离方法对重构信号进行胎儿心电信号的二次提取,得到含噪声的胎儿心电信号;最后通过小波包去噪抑制胎儿心电信号中的基线漂移和噪声。在胎儿心电信号和母体心电信号的QRS波无重叠、部分重叠或完全重叠的情况下,通过该方法能有效抑制母体心电信号和噪声的干扰,提取胎儿心电信号。实验结果表明该方法能提取清晰的胎儿心电信号。

关键词：胎儿心电信号时频盲源分离小波包去噪母体心电信号重排时频谱

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结合ACF和TFBSS的心冲击伪迹抑制方法

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仪器仪表学报 2016年第11期37卷 2421-2428页

作者：韩亮郭卉卉蒲秀娟刘亚丽重庆大学通信工程学院重庆400044

同步脑电-功能磁共振成像(EEG-f MRI)可同时对大脑活动进行高时间和高空间分辨率观测,但磁共振扫描导致采集得到的脑电信号中包含心冲击伪迹,严重制约了同步EEG-f MRI应用的发展。为此,提出一种结合自适应梳状滤波器(ACF)与时频盲源分离... 详细信息

同步脑电-功能磁共振成像(EEG-f MRI)可同时对大脑活动进行高时间和高空间分辨率观测,但磁共振扫描导致采集得到的脑电信号中包含心冲击伪迹,严重制约了同步EEG-f MRI应用的发展。为此,提出一种结合自适应梳状滤波器(ACF)与时频盲源分离(TFBSS)的心冲击伪迹抑制方法,首先估计脑电信号中心冲击伪迹的J峰位置,并根据该位置自适应调整梳状滤波器参数,对脑电(EEG)信号进行自适应梳状滤波,初步抑制其中的心冲击伪迹。然后利用TFBSS对心冲击伪迹作进一步抑制,最终获得较为清晰的EEG信号。采用临床EEG信号进行心冲击伪迹抑制实验,选择视觉效果、归一化功率谱比值和峰峰值比值评价性能。实验结果表明,所提出的方法能成功抑制心冲击伪迹;且相对于传统的心冲击伪迹抑制方法更有优势。

关键词：心冲击伪迹自适应梳状滤波器时频盲源分离

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结合多路ν-SVR与TFBSS的胎儿心电信号提取

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仪器仪表学报 2015年第6期36卷 1381-1387页

作者：韩亮蒲秀娟刘茜重庆大学通信工程学院重庆400044

提出了一种结合多路v-支持向量回归机(ν-SVR)和时频盲源分离(TFBSS)的胎儿心电信号间接提取方法。利用多路ν-SVR估计各路腹壁信号中的母体心电成分并将其抑制,从而得到多路含噪声的胎儿心电成分的最优估计;然后通过TFBSS从多路含噪声... 详细信息

提出了一种结合多路v-支持向量回归机(ν-SVR)和时频盲源分离(TFBSS)的胎儿心电信号间接提取方法。利用多路ν-SVR估计各路腹壁信号中的母体心电成分并将其抑制,从而得到多路含噪声的胎儿心电成分的最优估计;然后通过TFBSS从多路含噪声的胎儿心电成分的最优估计中提取胎儿心电信号。采用临床心电数据进行实验,结果表明本文提出的方法在可视化结果和信噪比指标上均优于传统方法。

关键词：胎儿心电信号 v-支持向量回归机时频盲源分离

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胎儿心电信号提取方法研究

胎儿心电信号提取方法研究

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作者：陈晓君重庆大学

学位级别：硕士

胎儿心电信号(fetal electrocardiogram, FECG)能够反映胎儿的宫内生理活动状况，通过对围产期胎儿心电的监护和观测，可以监测胎儿的健康状况，从而达到降低围产儿发病率与死亡率的目的。但是目前难以提取得到清晰的FECG，限制了FECG... 详细信息

胎儿心电信号(fetal electrocardiogram, FECG)能够反映胎儿的宫内生理活动状况，通过对围产期胎儿心电的监护和观测，可以监测胎儿的健康状况，从而达到降低围产儿发病率与死亡率的目的。但是目前难以提取得到清晰的FECG，限制了FECG临床上的应用。本论文首先介绍了FECG提取的研究背景和意义，阐述了国内外FECG提取的发展动态。近年来盲信号分离方法被引入FECG提取领域，被认为提取效果较好、具有较好的应用前景。由于传统的盲源信号分离方法一般限于处理非高斯、平稳信号，且对噪声的抑制能力不强，本文研究了基于时频盲源分离(blind source separationbased on time-frequency distributions, TFBSS)的FECG提取方法。采用临床实验数据与基于RLS (recursive least square, RLS)的自适应滤波法、基于DNN (dynamicneural network, DNN)神经网络法的FECG提取结果进行比较。为使提取得到的FECG更加清晰，本文采用经验模式分解(empirical mode decomposition, EMD)去噪，并与去噪前的FECG进行比较。由于基于盲源分离的FECG提取方法，需要导联数多，计算复杂度大。本文在介绍统计学习理论、回归支持向量机理论的基础上，引入改进的支持向量机算法(v-support vector regression, v-SVR)，并系统详细地介绍了基于v-SVR的胎儿心电信号提取的原理，在仅使用两导联的情况下，完成了基于v-SVR的胎儿心电信号的提取。为进一步说明本论文方法较其他常用两导联FECG提取方法的优势，本文分别对采用Patrick E. McSharry提出的合成动态心电的模型合成的心电信号和由Lathauwer提供的临床实验数据，从对比观察法和量化性能分析两个方面，与基于RLS的自适应滤波法、基于ANFIS(adaptive neuro-fuzzy inference systems,ANFIS)神经网络和基于DNN神经网络以及基于在线最小二乘支持向量机(onlineleast squares support vector machines, OLSSVM)的胎儿心电信号提取方法，进行对比实验及结果分析。其中，合成实验数据的FECG提取实验及对比实验的量化性能指标，采用质量信噪比qSNR和互相关系数r;对于临床实验数据的FECG提取实验和对比实验的量化性能指标，采用特征值分析信噪比SNRe ig和基于互相关系数计算信噪比SNRR MS以及时间复杂度。最后本文将基于v-SVR提取得到的FECG进行EMD去噪，使提取得到的胎儿心电信号更加清晰，信噪比更高。并且将采用临床实验数据，基于v-SVR提取得到的FECG与基于TFBSS提取得到的FECG进行归一化可视化对比分析和量化性能分析;将基于两者的提取结果经EMD去噪后，进行归一化可视化对比分析和性能量化对比分析。

关键词：胎儿心电信号非线性变换改进的支持向量机时频盲源分离经验模式分解

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基于非线性估计与盲源分离的胎儿心电信号提取方法

基于非线性估计与盲源分离的胎儿心电信号提取方法

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作者：刘茜重庆大学

学位级别：硕士

胎儿心电信号能体现胎儿的心脏活动,是能够提供胎儿健康信息的有效指标。对围产儿进行心电监测能够及时掌握其发育信息,及早发现异常,降低胎儿发病率,具有良好的应用前景。然而在现阶段,胎儿心电的提取准确率低、实现难度大,因此其在临... 详细信息

胎儿心电信号能体现胎儿的心脏活动,是能够提供胎儿健康信息的有效指标。对围产儿进行心电监测能够及时掌握其发育信息,及早发现异常,降低胎儿发病率,具有良好的应用前景。然而在现阶段,胎儿心电的提取准确率低、实现难度大,因此其在临床上的应用颇为有限。近年来学界广泛采用两种方法提取胎儿心电,一种是非线性估计方法,这种方法由于仅利用采集得到的一路或者少数几路信号来提取,未能将电极所采得的信号的全部信息充分利用;而另一种是盲源分离方法,然而这种方法通常建立在线性瞬时混合模型之上,没有考虑实际情况中母体心电和胎儿心电的非线性传输以及二者的非线性混合特性。本论文综合考虑了上述情况,在将非线性估计和盲源分离这两类方法有效结合的基础上,探索出了更符合胎儿心电特点、更适合实际应用且性能良好的胎儿心电提取方法。本论文首先研究结合多路v-支持向量回归机与时频盲源分离的胎儿心电提取方法。该方法首先对混合信号进行非线性估计,将母体胸部信号作为v-支持向量回归机的输入信号,将各路腹壁信号作为v-支持向量回归机的目标信号,分别估计各路混合信号中的母体心电成分;然后将各路信号中的母体心电成分去除,即可得到每一路混合信号中的含噪胎儿心电;再对所有含噪胎儿心电利用时频盲源分离进行处理,最终提取得到胎儿心电信号。本论文还研究了结合最小二乘支持向量机与快速独立分量分析的胎儿心电提取方法。该方法与前一种方法的提取步骤类似,不同之处在于,该方法考虑到各路腹壁信号之间的关联性,将各路腹壁信号作为一个整体进行处理。首先利用最小二乘支持向量机对所有腹壁信号进行处理,估计出母体心电成分。然后再将估计得到的母体心电成分从每一路腹壁信号中去除,得到含噪胎儿心电,再利用快速独立分量分析方法提取出胎儿心电信号。实验结果表明,在本论文中所研究的两种方法,均可以有效提取出清晰、完整的胎儿心电;且这两种胎儿心电提取方法相较于传统的非线性估计和盲源分离方法,在提取效果上都有明显提高。其中应用结合了最小二乘支持向量机与快速独立分量分析的胎儿心电提取方法提取得到的胎儿心电信号具有最高的信噪比指标。

关键词：胎儿心电 v-支持向量机时频盲源分离最小二乘支持向量机 Fast ICA

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