结合多路ν-SVR与TFBSS的胎儿心电信号提取.pdf

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1、第36卷第6期仪器仪表学报Vo1_36No．62015年6月ChineseJourna1ofScientificInstrumentJun．2015结合多路．SVR与TFBSS的胎儿心电信号提取木韩亮，蒲秀娟，刘茜(重庆大学通信工程学院重庆400044)摘要：提出了一种结合多路．支持向量回归机(一SVR)和时频盲源分离(TFBSS)的胎儿心电信号间接提取方法。利用多路一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

2、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；-支持向量回归机；时频盲源分离中图分类号：TN911．72TH701文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．40FECGsignalextractionbasedonmultichannelv-SVRcombinedwithTFBSSHanLiang，PuXiujuan，LiuQian(CollegeofCommunicationEngineering，ChongqingUniversity，Chonqqing400044，China)Abstract：Aimingatthedificultyoffetalel

3、ectrocardiogramsignalextraction，anovelmethodoffetalelectrocardiogram(FECG)signalindirectextractionisproposed，whichcombinesmuhichannel-suppo~vectorregression(一SVR)andblindsourceseparationbasedontime—frequencydistribution(TFBSS)．Firstly，themultichannel／一SVRisusedtoobtaintheoptimalestimationofth

4、ematernalECG(MECG)componentinthemultichannelabdominalsigna1．Then，theoptimalestimationoftheFECGcontainingnoiseisobtainedbyremovingtheMECGcomponentfromtheabdominalsigna1．Finally．theTFBSSisusedtoextracttheFECGfromthemuhichannelFECGcontainingnoise．TheclinicalECGdatawereusedtoperformtheexperimento

5、nfetalelectrocardiogramsignalextraction．Theperform—anceoftheproposedmethodisassessedutilizingvisualresult，signal—to—noiseratio(SNR)andtimecomplexity．TheexperimentresultsshowthattheproposedmethodisabletoextractclearFECGsignalandhassignificantimprovementinSNRcomparedwithtraditionalfetalelectroc

6、ardiogramsignalextractionmethods．Theexperimentresultsverifytheeffectivenessoftheproposedmethod．Keywords：fetalelectrocardiogramsignal；一supportvectorregression；blindsourceseparationbasedontime—frequencydistribution估计方法刮和盲源分离方法¨’J。非线性估计方法对1引言采集得到的信号进行简化假设，仅利用其中少数几路信号提取胎儿心电信号，未能充分利用电极采集得到的全胎JL,L,

7、电(fetalelectrocardiogram，FECG)信号记录部信号的信息。主要包括自适应滤波，人工神经网胎儿心脏活动时所产生的电生理信号，是围产期胎儿监络和支持向量回归机刮等方法。其中，传统自适应滤护的有效手段之一。置电极于孕妇体表可间接测量波算法难以完全抑制母体心电成分J。人工神经网络存胎儿心电信号，但该方法采集得到的信号中存在以母体在泛化能力、结构设计、局部极值等问题。支持向量心电成分为主的大量干扰，限制了其临床应用的回归机(supportvectorregressi