[发明专利]基于二阶统计特性的母亲和胎儿心电盲提取方法

摘要

本发明公开一种基于二阶统计特性的母亲和胎儿心电盲提取方法，解决了信噪比较小的混合信号，不能较好提取和提取过程工作在离线方式的问题。本发明的步骤为：(1)获取电生理混合信号；(2)预处理；(3)选出信噪比最大的一路混合信号；(4)估计周期；(5)获得最优的心电信号向量；(6)提取心电信号。本发明相比现有技术母亲和胎儿心电信号提取的方法，在保证提取信号精确度的同时，还具有实时在线提取、提取效率高的优点，本发明可用于对从心电监测机采集到的母体心电信号中提取出母亲和胎儿心电信号。

主权项

一种基于二阶统计特性的母亲和胎儿心电盲提取方法，包括如下步骤：(1)获取电生理混合信号：获取同步采集的母体胸部和腹部多路电生理混合信号；(2)预处理：(2a)使用有限长数字低通滤波器，对多路电生理混合信号进行肌电干扰和噪声滤除，得到滤除肌电干扰和噪声后的多路电生理混合信号；(2b)使用有限长数字陷波器，对肌电干扰和噪声滤除后的多路电生理混合信号进行50Hz工频干扰滤除，得到预处理后的多路电生理混合信号；(3)得到每路电生理混合信号的信噪比：(3a)将预处理后每路电生理混合信号中母亲心电信号作为信号，胎儿心电信号作为噪声，得到母亲心电信号和胎儿心电信号的信噪比；(3b)将预处理后每路电生理混合信号中胎儿心电信号作为信号，母亲心电信号作为噪声，得到胎儿心电信号和母亲心电信号的信噪比；(4)估计周期：(4a)选出母亲心电信号和胎儿心电信号信噪比最大的一路电生理混合信号，将其中母亲心电信号相邻两个R波的时间间隔，作为母亲心电信号周期的预估计值；(4b)采用自相关系数公式，计算母亲心电信号和胎儿心电信号信噪比最大的一路电生理混合信号的自相关系数；(4c)将母亲心电信号周期的预估计值上下浮动误差0.2作为搜索时间段，搜索自相关系数的绝对值的最大值，将自相关系数取最大值的时刻作为母亲心电信号周期的精确估计值；(4d)选出胎儿心电信号和母亲心电信号信噪比最大的一路电生理混合信号，将其中胎儿心电信号相邻两个R波的时间间隔，作为胎儿心电信号周期的预估计值；(4e)采用自相关系数公式，计算胎儿心电信号和母亲心电信号信噪比最大的一路电生理混合信号的自相关系数；(4f)将胎儿心电信号周期的预估计值上下浮动误差0.15作为搜索时间段，搜索自相关系数的绝对值的最大值，将自相关系数取最大值的时刻作为胎儿心电信号周期的精确估计值；(5)获得最优的心电信号向量：(5a)采用最速下降方法，获得最优的母亲心电信号向量；(5b)采用修正牛顿方法，获得最优的胎儿心电信号向量；(6)提取心电信号：(6a)采用投影方法，使用最优的母亲心电信号向量从预处理后的多路电生理混合信号中提取出母亲心电信号；(6b)采用投影方法，使用最优的胎儿心电信号向量从预处理后的多路电生理混合信号中提取出胎儿心电信号。