小波变换模极大值算法用于胎儿心电信号提取的研究

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小波变换求模极大值

小波变换求模极大值

小波变换求模极大值小波变换是一种信号分析的方法,它通过将信号分解为不同尺度和频率的小波基函数,来提取信号的特征。

在小波变换中,我们可以利用模极大值来获取信号中的极值点,从而揭示信号的局部特征和重要信息。

模极大值是指在小波变换中,某一尺度下的局部极大值。

它代表了信号在该尺度下的局部极值点,可以用来描述信号的振幅极大值。

通过求解小波变换的模极大值,我们可以获得信号的极值特征,进而分析信号的周期性、振荡特性等。

小波变换求解模极大值的过程如下:1. 选择合适的小波函数。

小波函数的选择对于求解模极大值非常重要,不同的小波函数适用于不同类型的信号。

常用的小波函数有Haar小波、Daubechies小波、Morlet小波等。

2. 进行小波变换。

将待分析的信号通过小波变换,得到不同尺度和频率下的小波系数。

3. 计算小波系数的模值。

对于每个尺度下的小波系数,我们可以计算其模值,即求解其绝对值。

4. 寻找模极大值。

在每个尺度下,我们可以找到小波系数模值的极大值点,即模极大值点。

通过以上步骤,我们可以得到信号在不同尺度下的模极大值点。

这些模极大值点可以帮助我们分析信号的振幅变化情况,了解信号的周期性和频率特征。

小波变换求解模极大值的应用非常广泛。

它可以用于信号处理、图像处理、音频处理等领域。

在信号处理中,我们可以利用模极大值来检测信号中的异常点、突变点等。

在图像处理中,模极大值可以用于图像边缘检测、纹理分析等。

在音频处理中,模极大值可以用于音乐信号的节拍分析、音调识别等。

小波变换求解模极大值是一种有效的信号分析方法,它可以提取信号的重要特征,帮助我们了解信号的局部极值点和振幅变化情况。

通过对模极大值的分析,我们可以揭示信号的周期性、频率特征和重要信息,为后续的信号处理和分析提供基础。

小波变换模极大值点在信号去噪中的应用

小波变换模极大值点在信号去噪中的应用

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引言
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叶 变换是 分 析平 稳信号的理 想 工 具
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心电信号特征点提取的算法研究

心电信号特征点提取的算法研究
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第2 9卷
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仪 器 仪 表 学 报
C i e e J u n lo c e t c I sm me t h n s o r a fS in i n t i f n
V0. 9 N . l 1 2 o 1
NO V.2 8 00
20 0 8年 1 月 1
p o e n t e d t cin p o e st mp o e t er b sn s n ee to c u a y o e ag rtm.T e me h d i v l ly d i h ee to r c s o i rv h o u t e sa d d tcin a c r c ft lo i h h h t o s a —
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Ab t a t s r c :Ba e n t lxb l y o c l a u e e t n i o tn o swa ee r n f r a d te c re p n ig s d o he f i ii ft s ae v l e s lci n c n i u u v ltta so m n h o r s o dn e t he o
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小波模极大值

小波模极大值

小波模极大值小波模极大值是信号处理与分析中的重要概念,它在许多领域都有广泛的应用,包括图像处理、语音处理、数据压缩等。

小波(Wavelet)是一种数学函数,它具有局部特性,并能够将信号分解为不同尺度的频谱分量。

而小波模极大值则是指在小波分析中发现的信号的高能量、高振幅局部极大值点。

小波模极大值分析方法可以有效地提取信号的关键特征,并用于信号处理的各个环节。

在图像处理中,小波模极大值可以用于边缘检测、纹理分析等,它能够准确地定位图像中的边界和纹理变化点,从而提高图像的清晰度和细节丰富度。

在语音处理中,小波模极大值可以用于语音分割、说话人识别等,它能够有效地提取语音信号的基频和共振频率,从而实现语音信号的分析和识别。

在数据压缩中,小波模极大值可以用于信号的稀疏表示和重构,它能够准确地捕捉信号中的重要变化信息,并且通过稀疏表示可以实现信号的高效压缩和重建。

小波模极大值的计算方法有很多种,常用的有连续小波变换和离散小波变换。

连续小波变换是将信号与一组连续小波函数进行内积运算,从而得到一组连续的小波系数,然后通过极大值检测算法找到小波系数中的极大值点。

而离散小波变换则是将信号分解为不同尺度的频谱分量,然后通过极大值检测算法找到每个尺度上的极大值点。

通过这些计算方法,我们可以得到信号中的小波模极大值点的位置和数值,从而实现对信号的重要信息提取。

小波模极大值的应用具有极大的指导意义。

在实际的工程应用中,我们可以利用小波模极大值分析来进行图像、语音和数据的处理和分析。

比如在图像领域,我们可以利用小波模极大值来进行图像的边缘检测和纹理分析,从而实现图像的增强和特征提取。

在语音领域,我们可以利用小波模极大值来进行语音信号的分割和说话人识别,从而实现语音信号的处理和识别。

在数据领域,我们可以利用小波模极大值来进行信号的稀疏表示和重构,从而实现对信号的高效压缩和重建。

总之,小波模极大值是一种广泛应用于信号处理与分析的重要概念。

小波变换模极大去噪法在无线电引信信号处理中的应用

小波变换模极大去噪法在无线电引信信号处理中的应用
关键词 :信 息处理技 术 ;小 波变换 ; 极大值 ;无线 电引信 ;去噪 ;信 号处 理 ;信 噪 比 模
中图分 类号 : 9 2 TN 1 2 0 ) 01 7 —5 0 01 9 ( 0 8 1 —1 20
W a e e a s o m o u u a i u De o sng v l tTr n f r M d l s M x m m n ii M e h d f r Ra o Fu e S g a o e sng t o o di z i n lPr c s i
a p id t h e e r h o h a i u esg a r c s i g. Thes r a h r c e itc fwa ee r n — p l o t e r s a c ft e r d o f z i n lp o e sn e p e d c a a t rs iso v ltta s
( 北京理工大学 宇航科学技术学院,北京 10 8 ) 0 0 1
摘 要 : 小波 变换模 极大 去 噪理论 和 方 法 应用 于 无 线 电引信 的信 号处 理 研 究, 小 波 变换 模 将 在 极 大值特 性分析 的基 础上 , 讨论 了无 线 电引信信 号和 噪声 的小波 变 换模 极 大值 在 各尺 度 上 的传 播 特 性, 出 了无 线 电引信小 波 变换 模极 大值 去 噪算法, 提 并对算 法进行 了深 入分析 , 真结果 显示 : 仿 利 用 小波 变换模极 大值 去噪 方法 可有效 去除低 信 噪比 的无线 电引信信 号 噪声。
第2 9卷 第 l 0期
2008年 l O月




VO . No. O 1 29 1 0c . 2 8 t 00

基于小波变换的心电信号R波及ST段的提取

基于小波变换的心电信号R波及ST段的提取

Absr c t a t:A t o o h xr c in o lcr c r i g a R— v n T e me tfd c a on s b s d o a e e me h d frt e e ta t fe e to a d o r m wa e a d S s g n u i p i t a e n W v lt o i l
sn y d c s ln v l t n h e ai n h p b t e h c a a trsi o n s o ig d a i p ie wa ee ,a d t e r lto s i e we n t e h ce tc p it f ECG ina a d t e mo u u r i sg l n h d l s ma i m ar ft in lWT s i usr td. T e x mu p i o he sg a s i l ta e l h n,t k n d a tg s o he mu tp e r s l t n a ii fwa e e a i g a v n a e ft li l e o u i b l y o v lt o t ta f r ,a s h me i r p s d t d n i h wa e a d S s g n d ca o n so r nso m c e sp o o e o i e t y t e R— v n T e me tf u i p i t ft ECG i asa i e e t f i l he sg l td f r n n wa ee e o o iin s ae .I h n v l td c mp sto c s n t e e d,t e p o o e t o sv rfe ig t e daafo t e sa d d MI /BI l h r p s d me h d i e i d usn h t r m h t n a T i r H ECG aa a e a d d n i d t s n y a c ECG a aa q ie o Ho r b m d t c u r d f m he .Ex e me t e u t h w a h r p s d me h d h s r p r n a r s lss o t tt e p o o e t o a i l h h it e fwi e印 p ia l a g n ih c re te ta to a e fr ECG ina haa trsi o n s t e v ru so d lc e r n e a d h g o r c x r ci n r t b o sg l c r ce tc p i t. i Ke r y wo ds: v l t r n f r ;c a a t rsi x a to wa e esta so m h ce t e t ci n;ECG i a ;d a i p i e wa ee r i c r sg l n y d c s ln v l t

论文:多参数监护仪

论文:多参数监护仪

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图 1多参数监护仪框图
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样,更好地满足高频信号需高分辨率的要求.正是
基于小波变换这种"显微"特性,使其非常适用于 检测信号突变,如本文中对心电信号 R波的检测. 在利用小波变换进行 JL;电信号 R波检测的问题
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DiagraБайду номын сангаасe of wavelet decomposition with Mallat pyramid

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大量 临 床研究 证 实 , 通 过 EASI 十 二 导 联 系
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4 上 , 分等 具体检测方法为:在小波变换尺度
3
3.1
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采 集 模 块、 血 氧 饱 和 度
功耗可以更好地实现监护仪的便携性,满足野外救 护等需要;借助 ARM对多种操作系统的支持,可
以获得更好的监护界面;利用 DSP强大的运算能力
(pulse oxygen saturation , SP0 2 ) 采集 模 块 、 无创 血 压 ( non -invasive blood pressure , NIBP) 采 集 模 块 、
续时间较 Q 波长 , 搜索 区 间 长度 为 0 . 06 s.
2.3
号的直流成分
和 430 MHz 的TMS320C64x+ ™ DSP 内 核 [ 1 J • ARM
+DSP 的 双核结构使操作 系 统 效率 和 代 码 的 执行更

基于Matlab的小波变换模极大的多尺度图像边缘检测

基于Matlab的小波变换模极大的多尺度图像边缘检测

基于Matlab的小波变换模极大的多尺度图像边缘检测作者:卢浩忠来源:《建筑建材装饰》2014年第01期摘要:本文介绍了小波变换模极大值法进行边缘检测的原理。

将小波分析技术运用到图像边缘检测中以勾勒图像轮廓,介绍了基于小波变换的模极大值边缘检测算法,利用二次B样条小波和Mallat 算法对图像进行了边缘检测。

仿真结果表明:该方法抗噪效果好,能提取图像中较弱的边缘,且边缘具有很强的连续性,明显优于传统的边缘检测算子。

本文使用MATLAB作为仿真实验平台对上述研究进行了验证和分析。

关键词:小波变换;边缘检测;模极大值1 前言图像边缘检测是图像检索技术中的一个具有挑战性的问题,因为寻找符合人眼感知特性的形状特征不是一件简单的工作。

实际工程中很多领域都运用了图像边缘检测技术,如模式识别、图像匹配、纹理检测等,在遥感、航空、医学等方面也有着良好的应用。

近几十年来,对边缘检测已产生不少经典算子,如Sobel算子、Prewitt算子、Roberts算子、Laplace算子等。

在实际的边缘检测应用中,许多经典的检测算子都对带有噪声的图像无能为力,因为噪声本身也具有突变的特点,于是噪声这样的突变点和图像边界的突变点混在一起,采用经典的方能够法无法将它们区分开来。

小波变换能较好地解决了时间和频率分辨率的矛盾。

它巧妙地利用了非均匀分布的分辨率,在低频段用高频分辨率和低的时间分辨率;而在高的频率段则利用低的频率分辨率和高的时间分辨率。

即具有“变焦”功能,被称为“数学显微镜”。

因此小波变换是检测突变信号强有力的工具,能很好地刻划突变点的奇异性,使用小波利用奇异性检测的方法可以区分图像边缘,消除噪声,与传统方法相比较,小波变换检测具有很大的优越性,更可以通过多分辨率分析来分析信号,获得满意的效果。

小波变换可以将图像信号分解成呈现在不同尺度上的多个分量,尺度S描绘出通过小波变换所提取的图像信号特征。

在不同尺度下,离散信号的全面描述取决于在尺度时,对整数j研究下的小波变换的局部极大值。

基于小波变换的心电信号分析及识别

基于小波变换的心电信号分析及识别

基于小波变换的心电信号分析及识别心电信号是生命现象之一,是对人体心脏生理活动的直接电生理记录,对于了解和识别心脏病的发生机制和治疗效果具有重要的意义。

心电信号的分析和识别是心电学领域的研究热点,小波变换作为一种先进的信号分析方法在心电信号处理中得到广泛应用。

一、小波变换概述小波变换是信号处理领域中一种重要的方法,它是将信号分解成不同频率的成分,然后分别进行处理的一种有效手段。

小波变换具有时频局部性,能够在时域和频域同时提供局部分辨率,能够有效地分析不同时间尺度上的信号特征。

小波分析最基本的思想是利用小波函数对信号进行分解和重构。

小波变换能够将信号分解成不同频率的成分,得到不同尺度的频率信息,从而掌握信号的时域和频域特性。

在小波分析中,选取不同的小波基函数会得到不同的分解结果,因此小波分析不仅可以满足不同尺度、不同精度的信号分析需求,还能够根据具体情况选择合适的小波基函数,得到更为精确的分解结果。

二、小波分解过程小波变换中的分解过程可以分为两个主要步骤:低通滤波和高通滤波。

低通滤波可以获得信号的低频成分,而高通滤波可以获得信号的高频成分。

通过迭代地进行这两个步骤,可以逐级分解信号,获得不同尺度的信号成分。

小波变换中,通常采用小波分解的多尺度分解方法,每次分解可以得到一对长为N的分解系数和详细系数,分别代表了原始信号的低频成分和高频成分,再对低频成分进行进一步的分解,得到更低频的分解系数和详细系数,以此类推,最终得到若干层分解系数。

不同尺度上的系数能够表征信号的变化规律,因此可以通过小波变换分析不同时域尺度上的信号特征。

三、小波变换在心电信号处理中的应用心电信号是一种典型的非平稳信号,具有很高的时域分辨率和很低的频域分辨率,因此需要采用特殊的分析方法进行处理。

小波变换作为一种先进的信号处理方法,可以有效地提取心电信号中的重要信息。

在小波变换方法的基础上,许多心电特征的提取方法被建立和发展。

例如,可以从小波变换得到的分解系数中提取其振幅、频率和相位等信息,并通过对分解系数的阈值处理和重构得到去噪和纠偏后的信号,然后通过特征提取方法提取心电信号中的重要信息如QRS波、P波、T波等波形,在此基础上进行心脏疾病区分和识别等应用。

小波变换在心电信号处理中的应用

小波变换在心电信号处理中的应用
工 程 大 学 电 子信 息 学 院 , 西 陕西 西 安
704 ) 10 8
【 要 1在心脏病诊断过程 中, 电信 号的检测 是重要 的环节, 摘 心 然而心 电信号的噪声很 强, 了能够 较好地滤 除信 为
号中的噪声 , 对信号的特 点进行 准确标定 , 利用基于小波变换 的阈值去噪算法和基于小波 的模极 大值 一极小值 的算
d mac td, O t e e ce c fh a td s a e d a n s s s o l e e h n e . e r a e S h f in y o e r ie s i g o e h u d b n a c d i
【 e od】E G snlwv e tn o b r 7dni ; I/ I K y rs C ga;ae tr s r i3 ;eo eMT BH w i l a f m; o . s
【 b t c]I epoes f er dsaed g oi,e c o r C i a i a p r n apc, u t o eo C A s a t nt rcs a i s i n s d t t nf G s n ls ni o at set bth n i f G r h oh t e a s ei oE g m t e s E
法进行心 电信号 的处理。采用 MI/ I 中的数据进 行仿真 调试验证 , TBH 实验 结果表 明, 引入 的几种噪声 能被很好 被
地 去除, 而且 心 电信号能较完整地保 留下来, 特征 点能被准确地检测到 , 而提 高 了诊断心脏 等疾病 的诊 断效率。 从
【 关键词 】心 电信号; 小波 变换 ; i37 去 噪; I/ I b r. ; o M T BH 【 中图分类号 】 N 1 T 92 【 文献标识码 】 A

基于ATrous变换的心电R波定位研究

基于ATrous变换的心电R波定位研究

基于ATrous变换的心电R波定位研究卢清;陈满妮;刘小燕【期刊名称】《赣南师范学院学报》【年(卷),期】2017(038)003【摘要】心电信号是一种微弱的且易受噪声干扰的非平稳信号,其波形以R波最为明显,而R波的准确定位是QRS复合波识别和心血管诊断病变的前提和基础.基于数学形态法与和A Trous变换研究心电R波定位,首先利用A Trous算法对心电信号进行小波变换,然后选择在尺度3进行阈值定位,最后把在负荷运动环境下采集的ST段变异数据库作为样本测试,结果为灵敏度99.67%、特异性99.96%.%Electrocardiogram (ECG) signal is a weak and non-stationary electrical signal that is easily interfaced by noises.The R wave is obvious in all waveforms.Accurate and reliable R wave detection can directly influence the QRS complex wave and diagnosis of angiocarpy disease.This paper is used an approach of A Trous wavelet transforms to detect R wave in based on mathematical morphology.First, employ A Trous algorithm in wavelet transforming to the ECG, then threshold and detect in the 3rd scale.Finally the performance has been done on a ST mutation database which is collected in the load movement.The result shows that it has 99.67% sensitivity and 99.96% productivity.【总页数】4页(P50-53)【作者】卢清;陈满妮;刘小燕【作者单位】赣南师范大学物理与电子信息学院,江西赣州 341000;赣南师范大学科技学院数信系,江西赣州 341000;赣南师范大学物理与电子信息学院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TN91【相关文献】1.基于小波变换和匹配滤波的胎儿心电信号R波检测 [J], 严文鸿;蒋宁2.基于ATrous变换的心电R波定位研究 [J], 卢清;陈满妮;刘小燕;3.心电信号的aTrous小波变换综合检测方法 [J], 万红;汪显明;李光廷4.基于有限长脉冲响应滤波器和aTrous算法的小波心电信号去噪 [J], 钟丽辉;魏贯军;师黎5.基于小波变换的心电信号R波及ST段的提取 [J], 师黎;杨岑玉;费敏锐因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于小波变换的新阈值法心电信号去噪的研究

基于小波变换的新阈值法心电信号去噪的研究
值法 、 软 阈值法 和 半 软 阈值 法 三 种 , 方 法 原 理 简单 ,
减, 不利于医学专家诊断病情 ; 半软阈值法是一种介 于软、 硬 阈值 之 间的非 线性差 值 , 可 以兼 顾 这两 种方 法的优点, 去噪效果要好于硬、 软阈值法 , 但是它 的 算法计算量特别大 , 同时考虑上、 下两个 阈值 , 阈值 选 择不 准确 , 同样 会 使 去 噪后 的 心 电 ( E C G) 信 号 产
1 . 1 离散小 波变 换 ( DWT)
第一作者简介 : 刘

珊( 1 9 8 7 一) , 女, 汉族 , 山西运城 市盐湖 区人 , 硕
L 2 ( R)是 指 R 上 平 方 可 积 函数 构 成 的 函数 空 问, 若 ( )∈L ( ) , 其傅 里 叶变换 ( ∞)满足 容 许 性 条件 ( A d m i s s i b l e C o n d i t i o n ) 。
“ 数 学显 微镜 ” 。
使用方便 。硬 阈值法能较好 地保 留信号 的突变信 息, 但 可 能使 重 构 的信号 产 生震荡 , 出现 P s e u d o . G i b b s 现象 ; 软 阈值法处理后 的信号相对要光滑 些, 但会造成边缘模糊失真 , 导致重构信号的幅度衰 减严重 ; 尤其会使 Q R S 波群 中 R波幅度有较大衰
传 统 小 波 阂值 法 相 比 , 能 更 好 地 保 持 心 电信 号 的几 何 特 征 , 具 有 更 高 的信 噪 比 , 取 得 良好 的去 噪 效 果 。
关键词
心 电信号
离散小 波变换
阈值 法
去噪 A
中 图法 分类 号 T N 9 1 1 . 4 T P 3 9 1 . 9 ;

小波变换 方差 模极大值

小波变换 方差 模极大值

小波变换方差模极大值小波变换是一种信号处理技术,可以将信号分解成不同频率的子信号,并分析各个子信号的特征。

其中,方差模极大值是小波变换中一个重要的指标,用于衡量信号的变化程度和频率分布。

方差是统计学中常用的一个概念,表示数据离散程度的度量。

在信号处理中,方差可以用来评估信号的变化情况。

方差越大,代表信号波动幅度越大,变化越剧烈;方差越小,代表信号波动幅度越小,变化越平缓。

因此,方差模极大值可以反映出信号的整体波动情况。

小波变换是一种多分辨率分析的方法,可以将信号分解成不同尺度的子信号。

通过小波变换,我们可以得到信号在不同频率段上的能量分布,从而了解信号的频率特征。

在小波变换中,方差模极大值被广泛应用于信号处理、图像处理、语音识别等领域。

方差模极大值的计算方法如下:首先,对信号进行小波变换,得到各个尺度的小波系数。

然后,计算每个尺度上小波系数的方差,并选择其中的最大值作为方差模极大值。

方差模极大值代表了信号中具有最显著变化的频率成分。

小波变换中的方差模极大值具有以下特点:1. 反映信号的频率分布:方差模极大值可以反映信号在不同尺度上的频率分布情况。

通过分析方差模极大值的分布,我们可以了解信号中存在的主要频率成分和能量分布情况。

2. 表征信号的变化程度:方差模极大值越大,代表信号变化越剧烈,波动幅度越大;方差模极大值越小,代表信号变化越平缓,波动幅度越小。

因此,方差模极大值可以表征信号的整体变化程度。

3. 用于信号处理和特征提取:方差模极大值可以作为信号处理和特征提取的重要指标。

通过计算方差模极大值,可以实现信号的降噪、信号分析和特征提取等任务,广泛应用于图像处理、语音识别、生物医学信号处理等领域。

小波变换的方差模极大值在实际应用中具有重要作用。

例如,在图像处理中,可以利用方差模极大值进行图像的边缘检测和纹理分析;在语音识别中,可以利用方差模极大值提取声音的特征参数,用于语音信号的分类和识别。

小波变换的方差模极大值是一种重要的信号分析指标,可以用于衡量信号的频率特征和变化程度。

基于小波变换与模极大值法的高速铁路牵引网故障行波波头自动识别算法

基于小波变换与模极大值法的高速铁路牵引网故障行波波头自动识别算法

基于小波变换与模极大值法的高速铁路牵引网故障行波波头自动识别算法吴仲朗;周书民;汪志成【摘要】为解决准确自动识别入射波和反射波的波头这一难题,提出了一种基于小波变换与模极大值法的行波波头自动识别方法.在分析小波变换及突变点检测原理的基础上,利用牵引变电所采集到的电压行波信号,进行多尺度一维离散小波变换.选用Daubechies小波族的db6为基本小波,并采用搜索模极大值的方法和约束函数判定,在模极大值点间进行自动识别起始波和反射波的波头位置.理论分析和现场数据验证结果表明,该算法切实有效,并能结合初始波与反射波间数据采样点数,得出故障初始行波脉冲与故障点反射回来的行波脉冲之间的时间差.%To solve the problem of automatic recognition wave head of the incident wave and reflection, a method of traveling wave head automatic identification based on the wavelet transform and modulus maxima is put forward. Based on the analysis of wavelet transform and the principle of mutation point detection, the voltage traveling wave signal collected in traction substation, more scales a dimensional discrete wavelet transform are used, db6 of the Daubechies wavelet family as basic wavelet is choosed. And the searching modulus maxima method and the constraint function decision are used, to automatic recognition the wave head position of initial wave and reflection in the modulus maximum points. Theoretical analysis and the data validate the results indicate that the algorithm is practical and effective and combined with sampling points between the initial wave and reflectiondata, so as to obtained time difference between traveling wave pulseof the initial wave and wave reflected from fault point.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)022【总页数】5页(P5541-5545)【关键词】小波变换;模极大值;约束函数;自动识别【作者】吴仲朗;周书民;汪志成【作者单位】东华理工大学机械与电子工程学院,南昌330013;东华理工大学机械与电子工程学院,南昌330013;东华理工大学机械与电子工程学院,南昌330013【正文语种】中文【中图分类】U238高速铁路牵引网馈线故障定位技术不仅能够缩短接触网维护故障维护、抢修时间,也是提高高速铁路牵引网供电系统的安全性重要举措之一。

基于改进FastICA的胎儿心电提取算法研究

基于改进FastICA的胎儿心电提取算法研究

基于改进FastICA的胎儿心电提取算法研究赵治栋;徐雯;张晓红;叶海慧【摘要】Due to fast independent component analysis(FastICA)method is easy to strap into local optimum values,the extracted fetal electrocardiogram(ECG)is often mixed with noise especially maternal ECG. To solve those problem ,this paper presents a novel method for extracting the fetal ECG signal,which combines modified BFGS(MBFGS)method and chaos optimization algorithm instead of Newton iteration method. The experiments are conducted by the analog signals and clinical signals respectively. The results indicate that the proposed method in this paper could well extract fetal ECG and there is almost no maternal ECG in fetal ECG,also our method is superior to FastICA.%针对FastICA算法容易陷入局部最优,导致提取的胎儿心电往往含有较多噪声的问题.本文将修正BFGS法(MB?FGS)和混沌优化算法相结合来代替传统的牛顿迭代法,提出一种新的独立分量分析方法,并用于胎儿心电信号的提取.分别用合成信号和临床信号对该算法进行验证,实验结果表明本文提出的算法能提取出清晰并不含母体心电的胎儿心电信号,而且算法性能更优于FastICA.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2015(028)009【总页数】7页(P1275-1281)【关键词】生物医学信号处理;胎儿心电信号;快速独立分量分析;MBFGS;混沌优化【作者】赵治栋;徐雯;张晓红;叶海慧【作者单位】杭州电子科技大学电子信息学院,杭州310018;杭州电子科技大学通信工程学院,杭州310018;杭州电子科技大学电子信息学院,杭州310018;浙江大学医学院附属妇产科医院,杭州310006【正文语种】中文【中图分类】R318EEACC:7230 doi:10.3969/j.issn.1004-1699.2015.09.002胎儿心电信号是胎儿心脏活动最源发性信号,其电位变换的时间、方向和次序等都具有一定的规律,能反映胎儿在宫内的生长和健康状况[1]。

基于小波分析与自适应滤波的胎儿心电提取

基于小波分析与自适应滤波的胎儿心电提取
ECG o n i e t ea c i c d s wih f tlECG.W h tS mo e s t sm eho ssmpl nd e s o i l me .i ee u ro iy o e l a r .a hi t d i i e a a y t mp e nt tk psa s pe rt fr a — i
在 上 述 方 法 的基 础 上 尝 试 改 进 [ 1 2种 算 法 结 合 应 用 _ q ]3 0j -或 l 。 4 但 是 这 些方 法 都 存 在 着 一 定 的 局 限性 : 配 滤 波 虽然 简单 , 匹 但 是 识 别 率 低 : 自适 应 滤 波 提 取 信 号 中常 混 有 母 体 心 电 信 号 ;
1 引 言
在 围产 期 .胎 儿 由 于脐 带 压 迫 或 其 他 原 因造 成 暂 时 性 缺 氧 , 引 起 窒 息 、 力 迟 钝 、 呆 甚 至 死 亡 。 据 统计 , 国弱 智 会 智 痴 我
儿 童 中很 大 部 分 是 由 于胎 儿 生 长 过 程 中处 于 缺 氧 的窘 迫 状 态
信 号提 取 的 困难 之 处[ 3 1 。
近 几 十 年来 .在 胎 儿 心 电 提 取 上 已经 提 出许 多 方 法 和 算 法 , 统 经 典算 法 包 括 相 干 平 均 法 、 传 匹配 滤 波 法 、 自适 应 滤 波 法 、 异 值 分 解 (V 和 小 波 分 析 , 年 发 展起 来 的 方 法 有 独 奇 S D) 近 立 量分 析 (C 和 神 经 网 络[ ] 。另 外 , 内外 众 多 学 者 也 I A) 7等 - 9 国
研 究 论 著 f h ss& Re e rhR p r ei T s ac e ot

脑电信号处理中的小波变换算法研究

脑电信号处理中的小波变换算法研究

脑电信号处理中的小波变换算法研究一、前言脑电信号处理技术的发展已经成为脑科学领域研究的重要基石。

脑电信号可以帮助研究人员了解人类大脑的生理与心理机制,从而有助于发现神经疾病的治疗方法。

为了将脑电信号转化为有用的信息,需要借助数字信号处理技术进行分析和处理。

而小波变换算法作为一种数字信号处理技术,在脑电信号处理中得到了广泛的应用。

二、小波变换算法小波变换算法是一种数学上的工具,用于将一个复杂的信号分解为在时间频率上分布不同的子信号,从而使得信号的特征更容易被识别和分析。

与傅立叶变换等方法相比,小波变换能够更灵活地调整分析的精度和范围,并能够更好地应对非平稳信号。

小波分析可以通过多种方式进行实现,其中离散小波变换(DWT)是比较常用的一种方法。

离散小波变换将信号进行二分处理,目的是将信号分解为高频和低频部分。

这两部分可以继续进行分解和处理,直至需要的频率分量确定。

三、脑电信号处理脑电信号是一种非常复杂的信号,包含大量的噪声和干扰,因此需要进行预处理和分析。

传统的处理方法包括滤波、峰值检测和谱分析等,但这些方法都存在着一定的局限性。

而小波变换是一种非常有效的脑电信号处理方式,可以实现信号的分析和分类,有利于研究人员对脑电信号进行理解和探索。

应用小波变换进行脑电信号处理通常可以分为四步:1. 预处理:通过滤波或去除噪声等手段,对脑电信号进行预处理,以便使小波变换更加精确。

2. 分解:将预处理后的信号进行小波分解,得到其不同时间频率的分量。

3. 特征提取:基于分解得到的各分量,提取不同特征,如能量、偏度、峰度等。

4. 分类:应用分类算法对特征进行分析和分类,以得到脑电信号的相关信息。

四、小波变换在脑电信号处理中的应用小波变换在脑电信号处理中有着广泛的应用,其中最主要的应用包括:1. 突发事件检测:通过小波变换可以将信号分解为不同尺度和频率的分量,可以有效地捕捉脑电信号中突发事件的时间和频率特征。

2. 状态识别:通过对特定的脑电信号进行小波分析和特征提取,可以将不同的脑状态进行区分,如清醒、睡眠和发作性失眠等。

小波变换模极大值的求取

小波变换模极大值的求取

小波变换模‎极大值的求‎取如何实现呢‎?按照对小波‎变换,以及模极大‎值的理论,对应于信号‎的奇异点,是有相对应‎的模极大值‎的。

如此的话,如何求取模‎极大值呢。

比如对一个‎信号s进行‎4尺度分解‎,用DB小波‎。

之后在D1‎尺度上,针对这一尺‎度小波分解‎的系数,找到对应的‎模极大值。

之前也在一‎些论坛上找‎到过一些,可惜不是很‎明白。

主要是对编‎写程序比较‎头疼吧。

下面是找来‎的一个小程‎序他的思想我‎能明白但是是需要‎一定修改之‎后才能为所‎用吧模极大值是‎要设置阀值‎,将信号的每‎点计算值与‎相邻点进行‎比较可以参考我‎如下的程序‎实现:funct‎i on md=MaxMo‎d e(W,L)Wmax=0;%求取第一个‎小波变换的‎模极大值tfirs‎t=0;%求第一个小‎波变换模极‎大值点的时‎刻for i=1:5001md(i)=0;endfor(i=1:1:4009)if(abs(W(i))>abs(Wmax))Wmax=W(i);tfirs‎t=i;endend%求取小波变‎换模极大值‎点。

Wflag‎=abs(0.02*Wmax);%设定小波变‎换模极大值‎的门坎值tflag‎=tfirs‎t+2*L/0.28;for(i=1:1:tflag‎)if((W(i+1)>Wflag‎)&(W(i+1)-W(i)>Wflag‎))md(i+1)=W(i+1);elsei‎f((W(i+1)<-Wflag‎)&(W(i+1)-W(i)<-Wflag‎))md(i+1)=W(i+1);elsemd(i+1)=0;endendfor(i=1:1:tflag‎)if((md(i)>0)&(md(i+1)>md(i)))md(i)=0;elsei‎f((md(i)<0)&(md(i+1)<md(i)))md(i)=0;endendW代表信号‎,L代表线路‎长度,Wflag‎=abs(0.02*Wmax)是阀值可以‎自己定义;tflag‎=tfirs‎t+2*L/0.28是选取‎信号分析区‎间,这也是根据‎需求而定要是有人能‎明白全部,并且能就此‎给出仔细诠‎释让我好好理‎解,接受就太好‎了。

胎儿心电信号(FECG)研究背景意义及现状

胎儿心电信号(FECG)研究背景意义及现状

胎儿心电信号研究背景意义及现状1研究背景及意义2研究现状1研究背景及意义随着现代医学技术的发展,通过测量胎儿早期的心电信号(ECG)可以对评估胎儿的健康状况提供重要依据。

实时方便地测量胎儿早期的心电信号具有重要的临床意义。

胎儿监护是现代产科中一项重要的监护措施,对胎儿进行定期的监护可以获取腹中胎儿的一些基本生理参数,从而分析胎儿的健康状况,预防某些疾病,避免胎儿在腹中或产程中的意外死亡。

目前常用的胎儿监护仪有三种:超声多普勒胎儿监护仪、胎儿心音监护仪和胎儿心电监护仪。

其中超声多普勒胎儿监护仪应用最广,超声多普勒胎儿监护仪是一种利用超声波的物理特性,向孕妇发射并接受其回音信号,从而帮助诊断胎儿是否发育异常的仪器,然而目前对于利用超声多普勒原理提取胎儿心电信号对胎儿本身的健康影响还未知,而且利用超声探头来获取胎心率易受胎动和母体宫缩运动的干扰,精确度不高。

胎儿心音监护仪大多采用贝尔式听诊原理,其只能听到胎儿的声音,包括胎儿的心跳,蹬脚及打嗝声,但对胎儿的健康状况的评判并不能给出有用的信息。

因此,目前临床上广泛使用胎儿心电监护仪。

胎儿心电监护采用非侵入性方法经孕妇腹壁测定胎儿心电图,由于电极不是直接接触胎儿,而是置于母体腹壁,中间要经过羊水、子宫壁、母体腹壁层,因此在母体腹壁表面获得的胎儿心电图(FECG)一般只有几十微伏,而且混叠在母体心电图(MECG)中,频率相当(母体分布在1~35HZ,胎儿在1~40HZ)。

所以,在FECG 监测时要求消除MECG的干扰和其他噪声干扰。

这种无创方法获得的胎儿心电图主要是用来监测胎儿在母体内的健康状况,有助于早期诊断出胎儿先天性心脏病及胎儿宫内缺氧、窘迫等症状,以便提早采取治疗措施,保障胎儿健康安全。

因此,获得清晰的胎儿心电信号,对围产医学研究和临床应用,提高围产医学质量,保障优生优育都具有十分重要的意义。

2研究现状如何从腹壁混合心电信号中有效的提取胎儿心电信号是一大难点,因为心电信号是一种低频、微弱的信号,很容易受到各种背景噪声的影响。

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号。 论: 结 同时与 传 统 的基 于 多通道 信号 的提 取 方 法 相 比 , 存在 多通道 信 号相 关 性 对提 取 结 果 的影 响 , 是 该 方 法也 不 但
存 在 一 些 不 足 之 处 . 待 于 进 一 步 研 究 有
【 关键 词] 胎 儿 心 电 ; 小波 变换 : 极 大值 ; 模 交替 投 影 法 [ 国 图书 资料 分 类 号】 R 4 .; B l [ 中 50 T 1 4 文献 标 识 码】 A [ 文章 编 号] 1 0 — 8 8 2 1 )2 0 1 — 5 0 3 8 6 (0 0 1 - 0 4 0
mo l s du u ma i u xm m ag rt m ba e o sn l lo ih s d n i ge—e a e sg a c n d n i f tl h nn l i n l a i e tf ea ECG fo y r m na e n l b mi l ina. lt r a a do na sg 1
・ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 4・
T SI & RE E R E OR 研 究 论 著 HE S S A CH R P TI
小波变换模极大值算法用于胎儿心 电信号提取的研究
贾文 娟 , 水 才 , 燕 萍 吴 白
[ 要] 目的 : 究 采 用 小 波 变换 模 极 大值 算 法如 何 从母 体腹 部 信 号 中提 取 出胎 儿 心 电信 号 : 方 法 : 据 母 体腹 部 信 摘 研 根
a d mi a in 1 憾 ・协 C i ia aa wee s d o t s t e meh d b o n 1 g a.R l s l l c l d t r u e t e t h t o .T e e ut n i ae t a h w v lt t n f1 n h rs l i dc t h t t e a ee r s 3 s a on
S u y o ea t d fF t l ECG x r cin Ba e nAlo i m fW a ee a so m dl sMa i m E ta to sd o g rt h o v ltTr n f r MO l u x mn l
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Meh d Maen l Io 8 tra EC a ( ea E G h v df rn c aa tr t s n h wa ee ta s r Frt te a ee G n1 tl C f ae iee t h rcei i i te f sc vlt rnf m. i h w v lt o s
号 中母 体 心 电和 胎 儿 心 电在 小 波 变换 下具 有 的不 同特性 , 先对 母 体腹 部 信 号 进 行 小 波分 解及 模 极 大值检 测 , 首 对检 测 结 果进 行 处 理 , 抑制 某些 与 胎 儿心 电相 关的 极 大值 点而 去 除相 应 的 信 号奇 异 性 , 后 采 用 Malt交 替投 影 法使 用 处理 然 l a
de omp st n nd c o ii a mo l s o du u ma i u xm m d e t n etci wa a p ld o h ma ena a do i l i a. Dee to r s l we e o s D le t t e tr 1 b m na sgn 1 te in e ut s r prc s e t ihi t o i o te lx mun o ns s o it wih h ftl o e s d o n bi s nc f h na i l p i t a s caed t t e ea ECG a d e v te o rs o i sg a n r mo e h c re p ndng in l sn u a i ig l rt y.The wa ee e e ee t wee e o sr c e fo v lt o m in s r r c n tu td r m t p o e s d he r c se mo l ma i u i g duus xma sn M alt le n t e la at r ai v prjc in ag rt o‘ to l o i e hm,a h n t e sg a sr c n tu t d nd t e h in lwa e o sr c e .Maer a t n lECG n ea a d ft lECG r si us e o m ae a we e dit ng ih d f m t r l r n
( i e ia E gn e n e t , e i nv r t o T c n l y B in 0 1 4 B o dcl n ie r g n r B in U ie i f e h o g , e ig 1 0 2 ) m i C e jg sy o j
Abtat O j t e T i s d sb sd o ae tt nf丌l o uu nxm n agrh o xrc n e lE G src be i hs t y i ae n w vl r s T m d lsiai ul l i m f et t gft C . cv u e a o ot r ai a
后 模 极 大 值 重 构 小 波 系数 , 而 重 构 信 号 , 别 出 母 体 腹 部 信 号 中 的 母 体 心 电 信 号 和 胎 儿 心 电 信 号 。 果 : 用 临 床 数 进 识 结 使
据 对该 方 法进 行 测 试 .结 果表 明 .基 于单 通道 信 号 的 小波 变换模 极 大值 算 法 能够 识 别母 体 腹 部 信 号 中的 胎 儿 心 电信
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