生物医学工程毕业论文基于自适应滤波和独立分量分析提取胎儿心电的可行性研究

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1、本科毕业设计(论文)FINALPROJECT/THESISOFUNDERGRADUATE(2014届)基于自适应滤波和独立分量分析提取胎儿心电的可行性研究FeasibilityStudyofFetalECGExtractionBasedonAdaptiveFilteringandIndependentComponentAnalysis学院医疗器械与食品学院专业生物医学工程学生姓名学号指导教师完成日期2014年05月承诺书本人郑重承诺：所呈交的毕业论文“基于自适应滤波和独立分量分析提取胎儿心电的可行性研究”是在

2、导师的指导下，严格按照学校和学院的有关规定由本人独立完成。文中所引用的观点和参考资料均已标注并加以注释。论文研究过程中不存在抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。如若出现任何侵犯他人知识产权等问题，本人愿意承担相关法律责任。承诺人(签名)：______________________日期：年月日摘要使用胎儿心电图对胎儿在围产期进行监护是目前胎儿监护最有效的手段之一。胎儿心电图能很好的反映胎儿心脏活动的全貌，可通过对其波形的分析，及时发现胎儿生长发育过程中的异常。但由于非侵入式腹部电极法获取的胎儿心电信号信噪比

3、低，且常被母体心电信号覆盖，因此获取清晰的胎儿心电信号一直是胎儿监护的研究重点。目前国内外己经提出许多胎儿心电信号提取方法，如相干平均、自适应滤波、独立分量分析和神经网络等方法。本论文着重分析了自适应滤波和独立变量分析提取胎儿心电信号的原理和方法。首先是详细的介绍了最小均方自适应算法的基本原理和优化的归一化最小均方算法原理。以及基于此原理的自适应噪声对消技术来提取胎儿心电信号的原理及方法，最后用此方法来进行胎儿心电信号的提取研究，并且进一步研究了在工频干扰下的提取。然后介绍了盲源分离和独立变量分析的基本原理，

4、之后介绍基于负熵最大的快速独立变量分析算法，此后用这种方法对胎儿心电信号的提取进行了一些研究，包括对工频干扰和微弱胎儿心电的研究。之后研究了母婴信噪比对两种方法提取效果的影响，最后将用独立变量分析提取出来的胎儿心电与之前用自适应噪声对消得到的结果进行了比较，也总结了这两种提取方法的优点和不足之处。关键词：胎儿心电自适应滤波自适应噪声对消独立变量分析ABSTRACTUsefetalelectrocardiogramperformedonthefetusinperinatalcareisoneofthemoste

5、ffectivemeansoffetalmonitoring.Fetalelectrocardiogramcanwellreflectthewholepictureofthefetalheartactivity,throughanalysisoftheirwaveforms,timelydetectiontheabnormalitiesoffetalgrowthprocess.However,duetothenon-invasiveabdominalelectrodeextractionoffetalECGS

6、NRisverylow,anditisoftencoveredwithmaternalECG,sotogetaclearfetalECGhasbeenthefocusoffetalmonitoringresearch.AthomeandabroadhavebeenproposedmanymethodstoextractthefetalECG,forexample,coherentaveraging,adaptivefiltering,independentcomponentanalysisandneuraln

7、etwork.PaperfocusesontheprinciplesandmethodsofadaptivefilteringandindependentcomponentanalysistoextractthefetalECG.Thefirstisadetailedintroductiontothebasicprinciplesoftheleastmeansquareadaptivealgorithmandoptimizationofnormalizedleastmeansquarealgorithmpri

8、nciple,andbasedonthisprinciple,theprincipleandmethodofadaptivenoisecancellationtechniquestoextractthefetalECG,finally,thisapproachtoextractthefetalECG.Thenintroducesthebasicprinciplesofblindsourcesepar