[发明专利]一种基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置及分离方法

权利要求书

1.一种基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置，包括有单通道心电信号采集模块(1)、多普勒胎儿心音采集模块(2)、模数转换模块(3)、微处理器(4)、用于信号分离和显示的PC上位机(5)，其中用于采集混叠心电信号的单通道心电信号采集模块(1)的转入端与心电图导联电缆(6)相连接，用于采集胎儿的心音信号的多普勒胎儿心音采集模块(2)的输入端与超声探头(7)相连接，单通道心电信号采集模块(1)和多普勒胎儿心音采集模块(2)的转出端分别与模数转换模块(3)的模拟输入端相连，模数转换模块(3)的数据输出端口与微处理器(4)相连，微处理器(4)与PC上位机(5)相连。

2.根据权利要求1所述的基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置，其特征在于上述微处理器(4)通过串口线与PC上位机(5)相连。

3.根据权利要求1所述的基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置，其特征在于上述单通道心电信号采集模块(1)包括前置放大电路(11)、工频陷波电路(12)、带通滤波电路(13)、后级放大电路(14)、定标信号电路(15)和定标控制电路(16)，其中用于接收模拟混叠心电信号的前置放大电路(11)与心电图导连线电连接，前置放大电路(11)的输出端与工频陷波电路(12)电连接，工频陷波电路(12)的输出信号通过带通滤波电路(13)，后经后级放大电路(14)放大，最后输入到模数转换模块(3)，接收微处理器(4)传来的定标信号的定标信号电路(15)与微处理器(4)电连接。

4.根据权利要求1所述的基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置，其特征在于上述模数转换模块(3)采用多路14位高精度的模数转换器。

5.根据权利要求1所述的基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置，其特征在于上述模数转换模块(3)由两路分别用于心电信号和心音信号采 集的高精度AD转换器构成。

6.根据权利要求1所述的基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置，其特征在于上述多普勒胎儿心音采集模块(2)包括前置放大电路(21)、放大检波电路(22)和脉冲形成电路(23)，其中前置放大电路(21)的输入端与超声探头电连接，前置放大电路(21)的输出端与放大检波电路(22)电连接，放大检波电路(22)输出端与脉冲形成电路(23)的输入端电连接，脉冲形成电路(23)的输出端将信号送至模数转换模块(3)进行数模转换。

7.根据权利要求1所述的基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置，其特征在于上述微处理器(4)采用ARM芯片；上述ARM通过专用的SPI口与AD转换电连接，进行通信和数据传输。

8.一种根据权利要求1所述的基于斜投影的单通道胎儿心电盲分离装置的分离方法，其特征在于包括以下步骤：

1)利用单通道信号采集装置在母亲腹部采集母亲和胎儿心电相互混叠的母亲胎儿混合心电信号，同时用多普勒超声探头在相应位置采集胎心音信号；

2)对采集到的腹部混叠心电信号进行预处理，包括采用中值滤波去除基线漂移以及IIR数字滤波器进行50Hz工频陷波；

3)采用基于斜投影的方法并结合采集到的胎心音对经过预处理的母亲胎儿混合心电信号中的母亲心电和胎儿心电信号分别进行定位；

4)采用以斜投影算子为基础的盲源分离算法从母亲胎儿混合心电信号中将母亲心电信号和胎儿心电信号分离出来。