[發(fā)明專利]一種基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410052385.6
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103845079A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何昭水;謝侃;王賽紅;蔡坤;謝勝利
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A61B8/02
• 分類號: A61B8/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法，其特征在于包括有如下步驟：

1)將超聲波多普勒胎心音信號x(n)進(jìn)行低通濾波預(yù)處理去除噪聲得到y(tǒng)(n)，低通濾波器的截止頻率為f_H；

2)對于y(n)采用時間窗為N的短時傅里葉變換進(jìn)行時頻分析，得到超聲波多普勒胎心音的時頻圖s(w,t)；

3)對s(w,t)取模，將復(fù)信號變?yōu)閷?shí)信號|s(w,t)|；

4)在|s(w,t)|中，選取5個特征頻率ω_x所對應(yīng)的的時頻信號|s(w_x,t)|，其中x=1,2,3,4,5；

5)|s(w,t)|進(jìn)行獨(dú)立分量分析，得到5個獨(dú)立分量IC_x，x=1,2,3,4,5；

6)將5個獨(dú)立分量分別與步驟1）所得到y(tǒng)(n)信號進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，選擇相關(guān)系數(shù)最大的獨(dú)立分量為IC_A；

7)對IC_A自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行峰值檢測，求瞬時胎心率值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法，其特征在于上述步驟1)中f_H為250Hz，即采用低通頻帶為0-250Hz的低通濾波器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法，其特征在于上述步驟2)中短時傅里葉變換STFT是一種時頻分析方法，其定義如下：

s(w,t)=12π∫-∞+∞e-iwx(τ)h(τ-t)dτ---(1)]]>

其中h(t)是窗函數(shù)，x(τ)是信號，τ為信號自變量，t是時間變量，ω為頻率自變量，沿時間軸移動分析窗，能得到二維的時頻平面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法，其特征在于因步驟2)中的時頻變換獲得的時頻分量s(w,t)是復(fù)數(shù)值，步驟3)中，將其求模變換成實(shí)數(shù)|s(w,t)|。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法，其特征在于上述步驟4)中，獨(dú)立分量IC_x的選取根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取幾段跟原始信號周期性相似的頻率段。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法，其特征在于上述由于步驟3)中的時頻圖能夠較好的顯示原信號的周期性，選取比較明顯的特征頻段，為了方便計(jì)算，實(shí)驗(yàn)中選取5個頻段ω_x，x=1，2，3，4，5。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法，其特征在于上述步驟6)中，將分離出的獨(dú)立分量信號IC_x與去噪信號y(n)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，選取相關(guān)性最大的獨(dú)立分量定義為IC_A，選取的獨(dú)立信號其周期性與原信號相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盲分離的多普勒胎心音瞬時心率的檢測方法，其特征在于上述步驟7)中，進(jìn)行峰值檢測之前，先做自相關(guān)計(jì)算，然后對自相關(guān)曲線進(jìn)行峰值檢測，接下來計(jì)算瞬時心率，瞬時心率的計(jì)算公式為：

f₀是采樣信號的采樣頻率。