非入侵式胎儿心电信号提取方法关键技术的研究

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1、摘要曼曼曼曼曼!曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼!!曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼II一一．．；一．II曼曼曼曼曼曼!曼曼曼曼曼舅曼曼曼曼!曼曼曼曼舅曼!曼曼摘要随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，围产期胎儿心电实时监护受到越来越广泛的重视。通过对FECG波形变化的分析，结合临床观察，可及时了解胎儿生长发育状况。于是获取清晰的FECG是非常必要的。由于胎儿心电信号本身非常微弱，加上各种噪声和干扰的影响，提取FECG成了信号处理学界的一大难题。近几年来，国际上许多专家学者开始尝试采用盲信号分离技术来解决这一问题。本课题针对非入侵式胎儿心电信号提取的关键技术做了研究，提出了用稀疏分量分析方法以及弭灭圆法来提取FEC

2、G。若源信号是稀疏信号，则在混合信号的散点图中，每个稀疏源信号确定一条直线方向。心电信号虽然具有一定的稀疏性，但是心电信号并不是理想的稀疏信号。首先用小波或高通(带通)滤波的方法对混合信号做预处理，使混合信号的散点图直线聚类效果更好。然后为了准确估计直线方向，以便准确的提取出FECG，提出了一种新方法～“弭灭圆法"来解决这一问题。仿真实验结果表明，稀疏分量分析的方法结合弭灭圆法可以很好的提取FECG。课题中还主要对模拟电路部分做了修改，使得模拟滤波电路部分由原来的三导联增加到六导联，增加了采集到的心电信号的信息，并且简化了电路，降低了电路功耗，增加了电路的稳定性。更换了同步采样的A／D芯片以后

3、，也解决了因采样不同步而对分离算法所造成的影响。关键词：胎儿心电图稀疏分量分析盲源信号分离母体心电图ABSTRACT曼I

4、I—————I————————————————————————————In———————；；曼。曼量曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼蔓皇舅曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼Withthedevelopmentofscienceandtechnology,inpregnanttimethefetalelectrocardiogramreal-timewardshiphasbeenpaidtomoreandmoreattention．AnalyzingtheFECGsignalsandclinic

5、aldiagnosisalehelpfulforthedoctorknowingthegrowthsituationofthefetal．ThereforeitisveryimportantofcapturingtheclearFECG．DuetotheweaknessofFECGandtheeffectofvariousnoises，catchingtheFECGhasbecomeabigproblemforsignalprocesstheacademiccircle．RecentlymoreandmoreinternationalexpertsstartusingtheBSStechnol

6、ogytosolvethatproblem。MyresearchworkiSnon—invasiveFECGextraction．AnewmethodofextractingtheFECGisproposedwhichusessparsecomponentanalysismethodandVanishcirclemethod．Ifthesourcesaresparsesignals．eachsourcedeterminethestraightlineintheirscatterdiagramofmixed—signals．AlthoughtheECGsignalpresentssparsene

7、ss，butECGsignalisnotthecompletedsparsesignal．Forthebetterclusteringeffect，thewaveletmethodorhighfiltermethodisusedtodealwithmixedsignals．InordertoaccuratelyestimatethedirectionofastraightlineandextractaccurateFECG,anewschemenamedvanishcircleisinvolvedtoresolvethisproblem．Theexperimentsshowthatthesem

8、ethodsareeffective．Besides，analogcircuitwasredesignedinmywork．Thatisthenumbersofanalogcircuitchannelshasbeenincreasedfrom3to6togathermoreECGinformation．Theinfluenceofseparationresultbyasynchronouslysa