[发明专利]基于约束盲源分离的胎儿心电检测方法

摘要

本发明涉及一种基于约束盲源分离的胎儿心电检测方法，首先利用特征值分解对观测信号X进行白化；然后获取多路参考信号R，再利用广义拉格朗日函数和牛顿学习算法调节分离向量wi和拉格朗日参数，使代价函数足够小；求解出的W即为分离矩阵；通过Y＝WX分离出胎儿心电信息及母体心电信息；X为观测信号，Y为期望提取的胎儿心电信息及母体心电信息矩阵。本发明基于约束盲源分离的胎儿心电检测方法在利用二阶矩的同时，引入了参考信号，加快收敛速度，继而提高的信息的提取准确性和快速性。

主权项

基于约束盲源分离的胎儿心电检测方法，其特征在于，步骤如下：(1)利用特征值分解对观测信号X进行白化；(2)获取多路参考信号R，(3)利用广义拉格朗日函数和牛顿学习算法调节分离向量wi和拉格朗日参数，使|J(yi)k+1‑J(yi)k|＜ε，ε为一个设定的、足够小的数，J(yi)为代价函数，Y为胎儿心电信息及母体心电信息的矩阵；求解出的W即为分离矩阵；(4)通过Y＝WX分离出胎儿心电信息及母体心电信息；X为观测信号，Y为期望提取的胎儿心电信息及母体心电信息矩阵；观测信号为六导孕妇腹部心电信息，X(t)＝[X1(t)…X6(t)]T，源信号为S，S(t)＝[S1(t)…Sn(t)]T；利用特征值分解对观测信号X进行白化，即S＝QX，其中S满足E{SST}＝I，则wi*＝R1‑1Pi＝E{riS}    (5)其中，ri为参考信号；Q为白化矩阵系数，ri为第i路参考信号，i表示第i路，I为单位矩阵，为分离向量wi的初始值，Pi＝E{riX}；特征值白化观测信号为E{XXH}＝UΣUH    (6)其中，Σ＝diag(λ1,λ2,…λ6)为特征值所组成的对角矩阵，λ1＞λ2＞σ2＞0，λ3＝λ4＝λ5＝λ6＝σ2，σ2为噪声方差，为各特征值所对应的特征向量所组成的矩阵，U2对应于胎儿心电信号与母体心电信号的子空间，U4对应的噪声子空间，所以白化矩阵为其中，其中IM为M维的单位矩阵，M为维数。