[发明专利]一种动态心电信号的自动降噪方法

权利要求书

1.一种动态心电信号的自动降噪方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)将带噪声的心电信号表示为x(n)＝s(n)+w(n)，x(n)为带有运动伪噪声的混合心电信号，s(n)为干净的无噪声的心电信号，w(n)为运动伪噪声，式中0＜n＜N，N为带噪声的心电信号的长度；

b)将带有运动伪噪声的混合心电信号x(n)加上均值为0且方差为1的服从正态分布的随机高斯噪声z(n)后输入到对抗网络的生成器中生成混合信号y(n)，即y(n)＝x(n)+z(n)，混合信号y(n)通过对抗网络的生成器生成对抗训练样本G(y(n),θ_g)，其中θ_g为生成器的调整参数；

c)将从数据库得到真实无噪声的心电信号t(n)和生成器生产的G(y(n),θ_g)输入到对抗网络的判别器中，得到输出数据D(y(n))，D(y(n))为输入数据y(n)属于真实样本的概率；

d)当D(y(n))大于0.9则判定为已经实现了心电信号的去噪，如果D(y)小于等于0.9则判定为没有实现心电信号的去噪，并返回执行b)；

步骤b)中对抗网络的生成器的损失函数为J_G，其中J_G＝αJ₁+βJ₂+J₃，其中α、β为权重系数，式中s′_i为经过对抗网络去掉噪声后的心电信号，0＜i＜N，

J₂＝max(|s′₁-s₁|,|s′₂-s₂|,|s′₃-s₃|,.......,|s′_N-s_N|)；

J₃＝log(1-D(G(y)))，D(G(y))为判别器判别信号y为生成期生成干净信号的概率。

2.根据权利要求1所述的动态心电信号的自动降噪方法，其特征在于：步骤b)中对抗网络的生成器中依次具有输入层、三个隐藏层和输出层，每一隐藏层的通过公式输出作为其下一层的输入，每一层通过激活函数f(a)产生新的样本数据后输入到下一隐藏层，其中f(a)＝tanh(a)，a＝G(y(n),θ_g)，对抗网络的生成器的第三隐藏层通过函数s(a)向输出层输出，其中

3.根据权利要求1所述的动态心电信号的自动降噪方法，其特征在于：步骤c)中数据库为MIT-BIT数据库。

4.根据权利要求1所述的动态心电信号的自动降噪方法，其特征在于：步骤c)中对抗网络的判别器的损失函数为J_D，J_D＝-[log(D(t))+log(1-D(G(y)))]，式中D(t)为判别器判别信号t来自于原始干净心电信号的概率，D(G(y))为判别器判别信号y为生成期生成干净信号的概率。