探索基于独立分量的胎儿心电信号提取

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1、授予单位代码:10459学号或申请号:200612018081102005密级:郑士学州位大学论硕文(科学学位)基于独立分量的胎儿心电信号提取院系名称:电气工程学院学科门类:工学专业名称:检测技术与自动化装置作者姓名:柴晶导师姓名、职称:万红教授二00九年五月二+日国内图书分类号:TP229国际图书分类号:621.3工学硕士学位论文基于独立分量的胎儿心电信号提取研究生姓名:柴晶导师:万红教授学科、专业:检测技术与自动化装置所在单位:电气工程学院答辩日期:2009年5月授予学位单位:郑州大学ClassifiedIndex:TP229U.D.C:621.3Dissertationf

2、ortheMasterDegreeinEngineeringExtractionofFetalECGBasedonICACandidate:ChaiJingSuPervisor:Prof.认/anHongSPeciality:MeasurementTeehniqueandAutomatieEquiPmentDateoforalExamination:May，2009University:ZhengZhouUniversity基于独立分量的胎儿心电信号提取摘要胎儿心电图可用于胎儿宫内窘迫、缺氧等疾病的临床诊断，可以降低围产儿的发病率和死亡率。所以，提取纯净的胎儿心电信号(Feta

3、lElectrocardingr田盯，FEcG)具有重要意义。担是取自母体体表的FECG本身非常微弱，且受到各种噪声和干扰的影响，其中最大的干扰是母体心电信号(MatemalEleCtrocardiogr别刀，MECG)。FECG和MECG在时域和频域上互相混叠，具有较强的随机性和非平稳性，同时FECG的提取效果又受到各种人为干扰(母体呼吸、移动、肌肉收缩等)、电极位置及数量、胎位等因素的影响。所以，如何更好地提取清晰的FECG仍然是一项艰巨的工作。本文调研了国内外FECG提取的研究现状和趋势，研究了独立分量分析(IndePendentCom即nentAnalysis，ICA)

4、在FECG提取中的应用，针对FECG的特征说明了ICA用于提取FECG提取的有效性。本文重点研究了基于负嫡的快速ICA算法(FastICA)，其可以实现FEcG的快速、有效提取。针对分离结果的不确定性，采用频谱和时域分析相结合的方法并根据FECG和MECG的不同特征，识别分离出各源信号。同时就实际应用中出现的因外界干扰噪声过大而影响分离效果的情况，采用小波闭值去噪进行滤波预处理以改善其性能。通过对模拟信号和实测信号进行FECG的提取，验证了算法的有效性，仿真结果表明:经过预处理后，在信噪比较低的情况下，也能进行FECG的有效分离，从而增大了算法的应用范围。关键词:胎儿心电信号;

5、独立分量;快速独立分量;小波变换;信噪比基于独立分量的胎儿心电信号提取AbstractTheextractionoffetaleleCtroeardiogral.(FECG)hasmuchcliniealsignifieaneeindiagnosisofthefetaldistress，oxygendefieitinwomband50on，iteanreducePerinatalmortality.ButtheFECGacqu沙edfromthesurfaeeofmotherbodyisv恻faintandoftenconiainsmanynoisesandint州阮enees

6、.Thestrongestoneisthematemalelecti’Oeardiogr田n(MECG)eontributions，thematemalECGandfetalECGintimeandfrequeneydomainaremutoal一aliasing，andthcyhaverandonmessandstationary.Atthesametim气theFECGacquisition15highlysensitivetohumaninteri贻renees(matemalbreathe，movernentandmuSCIecon加比On)，electrodePlae

7、ementandquantity，Positionoffetus，ete.50，howtoobtaintheelearfetalECG15stillauPhilltask.ThisPaperfirstinvestiga娜5researchstatusoffetalECGathomeandabroad，researchestheICAaPPlieationintheextractionofFECqandaimtotheFECGcharaeteristiesshowstheextraetione