滤除SEMG工频干扰的数字陷波器设计

50 Hz工频干扰是表面肌电信号（SEMG）的主要干扰源之一,消除工频干扰是表面肌电信号处理中的一项重要技术。鉴于原有模拟信号调理电路在工频消噪这一环节上的不足,设计了一种50 Hz数字陷波器用以消噪,减小干扰。实验证明,采用基于窗函数法的FIR原理设计的50 Hz数字陷波器能有效滤除SEMG中的工频干扰并基本不影响50 Hz周围有效SEMG的获取。     

具有抗工频干扰的多路高精度数据采集

在一些自动化测量中,数据采集不但要求在高精度量级上进行,而且需要有较强的工频抑制能力.针对上述问题,本文将先进的24位高精度∑-△AD转换技术应用于数据采集前端,通过型RC复式滤波电路和sinc3型FIR陷波器对工频干扰进行双重抑制.同时使用增强型8051内核的USB控制器CY7C68013作为主控器,将采集数据通过USB2.0接口与PC机实现高速实时传输.在变电站接地网腐蚀检测的数据采集应用中,通过大量的模拟和现场实验分析,证明该系统能有效抑制50Hz工频干扰信号,完成多路高精度数据的实时采集.     

胎心音检测系统中滤波电路的设计

胎心音检测在胎儿监护中占有极其重要的地位。胎心音的主要频率范围集中在60~180Hz,因此在对信号进行A/D采样之前,应先设计滤波电路,滤除50Hz工频的谐波分量以及母体噪音。滤波电路采用OPA2277双运放芯片,设计具有正反馈的双T型陷波器滤除工频谐波,利用巴特沃斯滤波原理设计高通滤波器和低通滤波器滤除母体噪音。通过Mu ltisim软件对所设计的陷波电路和滤波电路进行频响特性仿真,得到的频响特性曲线表明:所设计电路可成功滤掉工频干扰和母体噪音干扰。     

基于DSP的去除ECG工频干扰的陷波滤波器设计

本文详细介绍了在以DSP为核心的心电监护仪中对50Hz工频干扰去除算法的实现方法。首先应用Matlab工具设计一个50Hz陷波滤波器,通过仿真确定合适的滤波器系数,然后充分利用DSP的软硬件特点,在DSP系统上实现该算法,并做了详细的分析和仿真。结果显示,系统能很好地去除50Hz干扰,并且速度较快符合实时性要求。     

基于改进粒子群算法的自适应陷波器设计

在信号处理中,接收信号常伴随着干扰和噪声,这就需要最优滤波器来实现,其中工频干扰的消除则以自适应陷波器为最优。利用粒子群算法自适应地调节其权值,得到与干扰信号接近的期望信号,最终达到消除干扰得到有用信号的目的。同时,针对此算法存在局部收敛和收敛速度不高的问题,提出了改进方法。计算机仿真结果表明了该改进粒子群算法在自适应陷波器设计上的有效性,并取得了较高的效率。     

基于有限长脉冲响应滤波器和aTrous算法的小波心电信号去噪

微弱低频的心电信号采集中容易受到外界环境的干扰,必须先对其进行预处理才能用于心脏疾病的诊断。Mallat算法的小波分解重构法不能有效滤除心电信号中的工频和肌电干扰;小波阈值法不能有效滤除心电信号中的工频和基线漂移,重构的心电信号会产生伪吉布斯现象。针对以上情况,提出了一种基于有限长脉冲响应滤波器(FIR)和aTrous算法的小波去噪方法。该方法综合运用了50Hz陷波器、aTrous算法小波分解重构法和小波阈值法。仿真郑州大学第二附属医院和MIT-BIH心率失常数据库的心电信号表明,该方法能够有效去除心电信号中的工频和基线漂移,大幅度衰减肌电干扰,同时有效消除伪吉布斯现象。     

基于高阶滤波的肌电信号采集电路设计

针对表面肌电信号(sEMG)信号微弱、频率低、极易受到干扰的特点,设计了具有高共模抑制比、放大增益灵活可调、具有良好抗噪声性能的sEMG信号采集电路.信号的放大部分采用两级放大方案,以避免噪声被过分放大造成肌电信号被淹没的问题.带通滤波器部分由两组5阶Sallen-Key低通和高通滤波电路级联而成,阻带下降速度很快,近似达到-100 dB/(°),对噪声及其他生理电信号干扰的衰减能力极强.针对工频干扰问题,在陷波器部分设置Q值调节电位器,根据实测情况灵活调节电位器旋钮以便获取最佳采集效果.测试结果表明,所设计的电路放大增益可以达到60 dB,对50 Hz工频干扰有很好的抑制作用,可以有效提取20 Hz～500 Hz之间的有用信号,具有良好的抗噪声性能.     

表面膈肌肌电的测量系统的设计与实现

膈肌肌电信号能很好地反映人的呼吸情况,针对传统一般用食道电极采集的现状,设计一个基于表面电极的膈肌肌电测量系统;在体表采集膈肌肌电信号并放大、滤波,采用以AD620为核心的前置放大器,其共模干扰抑制比大于100DB,通过高、低通滤波和50Hz陷波器分别滤除极化电压、高频噪声和工频噪声等干扰信号;多级放大后的信号经数学形态法滤除心电干扰后得到比较纯净的膈肌肌电信号;对该信号求取均方根值即可估算膈肌肌电强度,作为今后呼吸机机械通气触发和辅助支持的依据;实验验证了该测量系统能有效抑制工频等干扰,得到良好的膈肌肌电信号。     

电子罗盘的干扰抑制

为保证信号测量可靠性和精确度,有效抑制工频干扰和白噪声信号,提出了电子罗盘的干扰抑制方法.采用硬件电路滤去高频干扰,利用正弦波等分点均值滤波法和FIR滤波法分别滤除工频干扰和白噪声信号.通过电子罗盘滤波前后测量误差的对比,验证了滤波设计对干扰信号的抑制.     

脑电图机放大电路的设计与仿真

在现有生物电放大器研究的基础上,改进并设计了一种符合脑电信号特征的新型高性能放大电路,避免了传统生物电放大电路冗繁的模拟滤波环节.设计中利用TI公司的低功耗仪表放大器INA326,得到了较高的共模抑制比;进而通过50Hz陷波器和低通滤波器,有效地消除了脑电信号强大背景噪声的干扰,实现了微弱脑电信号的放大和采集;最后利用TINA仿真软件对该前置放大电路和50Hz陷波器进行了设计的仿真验证.结果表明,放大电路具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、非线性度小、抗干扰能力强的特点,具有较强的实用性.