[發明專利]基于單導聯心室晚電位信號的盲源分離方法

有效

• 申請號: 201210596367.5
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103054572A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 趙菊敏;劉紅燕;李燈熬;趙寶峰
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: A61B5/0452
• 分類號: A61B5/0452;A61B5/0456
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于單導聯心室晚電位信號的盲源分離方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)用心電圖機的監測模式，在病人體表處采集一路去除噪聲的含有心室晚電位的心電信號即為單導聯觀測信號；

(2)采用小波包算法對單導聯觀測信號進行R波定位，確定晚電位的發生時段；

(3)對單導聯觀測信號進行重構，獲得另一路觀測信號；

(4)對步驟(3)獲得的另一路觀測信號和原單導聯觀測信號作為新的二導聯觀測信號，進行預處理，包括取均值和白化過程；

(5)對預處理后的觀測信號進行盲源分離，提取心室晚電位信號。

2.根據權利要求1所述的盲源分離方法，其特征在于，所述步驟(2)、(3)中，選取具有更加優良分析效果的小波包算法對R波進行定位，通過合適的小波包對單導聯觀測信號進行三層分解，二進小波包分解的快速算法為：

pj2i-1(n)=ΣnH(k-2n)pj-1i(n)pj2i(n)=ΣkG(k-2n)pj-1i(n)---(1)]]>

其中，表示第j層上第i個小波包，為小波包系數，i＝1，2，L，2^j，G(k)、H(k)為小波分解濾波器；

二進小波包重構的快速算法為

pji(n)=2[Σkh(n-2k)pj+12i-1(n)+Σkg(n-2k)pj+12i(n)]---(2)]]>

其中，h(k)、g(k)為小波重構濾波器。

3.根據權利要求1所述的盲源分離方法，其特征在于，所述步驟(5)中，采用FastICA算法對混合信號進行盲源分離，具體步驟如下：

(5-1)首先選擇一種目標函數，采用負熵作為目標函數，簡化定義為：J(y)≈[E{G(y)}-E{G(v)}]²，其中，v和y是具有相同協方差的高斯隨機變量，G是一個可根據信號的的分布形式而進行選擇的非線性函數；

(5-2)由于含有VLP的ECG信號為超高斯信號，根據經驗選用G(y)＝-exp(-y²/2)作為非線性函數；

(5-3)優化算法采用牛頓近似法推導的一種批處理算法，基本迭代公式為：wp(k+1)=E{zg(wpT(k)z)}-E{g′(wpT(k)z)}wp(k);]]>其中，z是經白化后的數據，g(·)為G(·)的導數，g’(·)是g(·)的導數，w_p(k)為分離矩陣W的元素。

(5-4)每一次迭代都需對權向量進行正交化，基本公式為：wp(k+1)=wp(k+1)-Σj=1p-1<wp(k+1),wj(k)>wj(k),]]>采用wp(k+1)=wp(k+1)||wp(k+1)||]]>歸一化處理；

(5-5)判斷算法是否收斂，沒有收斂則轉至第(5-3)步，直至收斂，分離出VLP信號。