ECG信号自适应贝叶斯小波去噪算法研究

ECG信号是当前移动健康监护的一个常规生物电信号,在该信号采集过程中,常规的硬件放大电路会引入噪声,影响了信号的特征分析。针对ECG信号采集中的噪声消除问题,提出一种基于贝叶斯小波分析的去噪算法。首先对ECG信号进行小波分解,再通过贝叶斯算法重新计算最佳小波系数阈值和加权系数,最终实现ECG信号的去噪和重构。实验结果表明:该算法能够较好地消除ECG信号的噪声,在保留较多信号细节的同时减少了信号失真。相对于小波软阈值和硬阈值算法,该算法的MSE为0.287 1,PSNR值为53.550 7,明显优于前者,具有较高的实际使用价值。     

基于CEEMDAN和小波阈值的ECG去噪算法研究

提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)与小波阈值的ECG信号去噪新算法。首先对含噪ECG信号进行CEEMDAN分解,得到从高频到低频排序的各个IMF分量,利用自相关法对各IMF分量进行分析,找出以随机噪声为主的高频IMF分量并进行小波阈值去噪;然后统计包括余量在内所有IMF分量的过零率,过零率小于1.5的IMF分量即为基线漂移信号,直接剔除;最后将经过小波阈值去噪的IMF分量与剔除基线漂移之后的其他IMF分量一起进行合并重构,实现ECG信号的去噪和基线校正。用所提算法对MIT-BIH心电数据库中的ECG信号进行去噪处理,结果表明ECG信号中的随机噪声得到很好的抑制,同时获得了良好的基线漂移校正效果。     

海缆布里渊光时域反射信号的去噪方法研究

为了从噪声背景中有效地提取光电复合海缆的布里渊光时域反射信号,根据信号的特点,提出了采用小波阈值法对实时信号进行去噪处理。针对小波阈值去噪参量设置的基础性问题,通过理论分析和实验对比确定了适于海缆布里渊光时域反射信号去噪处理的最优参量,并与中值滤波、均值滤波的去噪效果进行了对比。结果表明,相对于两种传统的滤波方法,最优参量下的小波阈值法能有效去除噪声,不仅信噪比提高了14.1dB,而且能检测出100με的应变变化。该研究对于探索海缆布里渊光时域反射信号的高效处理方法具有重要参考价值。     

基于形态学运算和自适应阈值的心电信号消噪

抑制信号中的噪声干扰,是心电(ECG)信号预处理中的关键步骤.针对传统形态学滤波损失有用信号的缺陷,本文提出了一种基于形态学运算和自适应阈值的ECG信号消噪算法.首先,对含噪ECG信号进行形态学滤波和形态学峰谷提取运算;然后,估算形态学峰谷信号中时变噪声的即时方差,并依据3σ准则对峰谷信号进行自适应阈值处理,保留其中的有用信号;最后,将阈值处理结果与形态学滤波结果相加,作为ECG信号消噪处理的最终结果.仿真试验与实际应用结果表明,该算法不仅可以有效去除时变噪声的干扰,而且较好地保持了ECG信号的特征形态,处理效果明显优于以往的形态学滤波算法,且比基于平稳小波变换的消噪算法更适用于非平稳ECG信号的消噪处理.     

非线性调频信号的自适应时频滤波算法

针对传统的时域或频域滤波算法对非线性调频信号滤波去噪效果不好的问题,本文提出了一种时频域内非线性调频信号的自适应滤波去噪算法。首先对原信号进行广义S变换获得其时频分布,接下来利用有效信号时频分布特性选取时频通域,构造区域滤波算子并去除掉时频通域外的噪声分量的时频分布;然后利用有效信号分量的时频聚集性构造自适应时频滤波算子,对含有随机噪声的有效信号分量进行滤波处理,得到滤波去噪后的信号的时频分布;最后利用广义S逆变换将处理后的时频分布变换到时间域,得到滤波去噪后的信号。通过仿真实验的结果可知,本文提出的算法在非线性调频信号的滤波去噪和有效特性保持方面取得了较好的效果。      

基于MATLAB的小波去噪仿真

利用小波方法去噪,是小波分析应用于实际的重要方面。小波去噪的关键是如何选择阈值和如何利用阈值来处理小波系数,通过对几种去噪方法比对分析和基于MATLAB信号去噪的仿真试验,验证了小波去噪的优越性。通过对现场采集到的输油管线压力信号去噪处理,结果表明,该方法可以有效去除噪声。     

基于小波变换与形态学运算的ECG自适应滤波算法

针对ECG信号常用滤波算法存在的缺陷,提出了基于小波变换与形态学运算的自适应滤波新算法。该算法利用形态学滤波器去除基线漂移信号,用小波滤波器去除高频干扰信号,并将这两部分所得到的心电噪声分量作为自适应滤波器的参考输入信号,利用自适应滤波器调整对含噪ECG信号进行滤波处理。最后,经实验验证了本文算法的有效性。     

ECG与PPG多通道信号采集系统滤波延迟补偿研究

ECG和PPG信号的多通道同步采集是无损心血管健康风险评估研究的基础。针对ECG和PPG信号采集过程中滤波对同步采集系统延时的问题,提出一种ECG和PPG信号采集补偿的方案,使采集系统可以实现真正意义上的同步。首先,通过仿真对ECG和PPG信号采集过程中各个电路单元产生的延时进行估算;然后,通过函数发生器产生的信号对两种信号采集过程的延时进行实际测量,并且与仿真结果进行比较。在此基础上,通过ECG和PPG信号的相位进行调整,补偿了信号的延迟,最终实现了信号的绝对同步。ECG和PPG多通道采集系统的硬件延时主要集中在滤波过程。经测试,现有设计方案中两组信号通道间的延时实际值为2.012 ms,通过延时补偿后,可以将延时降低为0.01 ms,降低到了99.95%,为后续心血管健康监测算法研究奠定了硬件基础,具有较高的实用价值。     

LMS算法在分布式光纤测温系统中的应用

信号采集和数据处理是分布式光纤测温系统的核心,信号中的噪声决定了整个系统的测量精度,空间分辨率,采集速度及最终的请求响应时间。通常系统采集到微弱的温度信息的反斯托克斯信号会被完全淹没在噪声中。因此,得到含有温度信息的有用信号就显得尤为重要。文中针对系统中噪声信号的特征,提出一种变步长的最小均方根自适应滤波算法,对拉曼散射的温度信号进行去噪处理并进行Matlab仿真。仿真结果表明,该算法有效提高了去噪的效果,从而可提升整个系统的测量精度,空间分辨率。     

基于空域相关滤波法的计算机视频线缆传导泄漏信号分析与重建

针对计算机视频线缆（VGA接口线缆,DVI接口线缆）传导发射泄漏信号侦测与重建的问题,在小波变换的基础上提出了基于空域相关滤波的视频泄漏信号去噪方法.首先设计实验系统采集两种典型视频线缆的泄漏信号;然后对泄漏信号进行小波分解,并用空域相关法提取红信号;最后通过边缘检测实现原始视频信号的重建,分析了不同信噪比对信号重建率的影响.实验结果表明,空域相关滤波法能够有效抑制噪声,提高微弱泄漏信号的重建质量,在处理传导泄漏信号中具有重要应用价值.