第八章自適應(yīng)濾波器adaptivefilter-資料下載頁
2024-10-11 12:08本頁面
【導(dǎo)讀】處理系統(tǒng)參數(shù)是固定的。適用于非平穩(wěn)隨機(jī)信號；需要知道信號和噪聲的先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)特性；生物體的復(fù)雜性，非平穩(wěn)性突出；或其統(tǒng)計(jì)特性是隨時(shí)間變化的.因此，用維納或卡爾曼濾波器實(shí)現(xiàn)不了最優(yōu)濾波.在此情況下，自適應(yīng)濾波能夠提供優(yōu)良的濾波性能。它是一個(gè)中間向上凹的拋物形曲面，具有唯一最小值的函數(shù)。沿拋物形曲面下降找最小值。將最佳權(quán)系數(shù)向量代入上式得最小均方誤差：。進(jìn)行矩陣求逆等運(yùn)算。WidrowandHoff提出了一種求最佳權(quán)系數(shù)。習(xí)慣上稱為WidrowandHoffLMS算法。的常數(shù)，稱之為收斂因子。直接取作為均方誤差的估計(jì)值，上式表明，梯度估值是無偏估計(jì)。式中，I為單位矩陣。由此可見，當(dāng)?shù)螖?shù)無限增加時(shí)，權(quán)。背景噪聲與參考信號中的噪聲相關(guān);max表示自相關(guān)矩陣Rxx的最大特征值；自適應(yīng)噪聲抵消器相當(dāng)于一個(gè)槽形濾波器。是一種醫(yī)療設(shè)備。它被廣泛地應(yīng)用于切割組織和。凝結(jié)血管，會(huì)產(chǎn)生調(diào)制在120Hz的射頻信號。現(xiàn)在病人皮膚表面的大ESU電壓。干擾能夠淹沒有用的心電信號。
【正文】 圖 54 抽樣率， 256Hz 參考輸入之一（胸導(dǎo)聯(lián)） 55 主輸入信號（腹部導(dǎo)聯(lián)） 56 自適應(yīng)噪聲抵消器輸出 57 抽樣率 512Hz: 參考輸入（胸導(dǎo)聯(lián)） 58 主輸入（腹部導(dǎo)聯(lián)） 59 自適應(yīng) 噪聲抵消器輸出 60 結(jié)論 （ 1） 在主輸入信號和參考輸入信號中都存在 60Hz成分的強(qiáng)干擾 。 （ 2） 自適應(yīng)噪聲抵消器能夠通過減弱母親的 ECG心電信號和 60Hz干擾來增強(qiáng)胎兒的 ECG心電信號 。 61 自適應(yīng)噪聲抵消在增強(qiáng)胃電測量中的應(yīng)用 問題的提出： ? 胃電活動(dòng)可利用胃電圖在體內(nèi)或者體表記錄 。 ? 因?yàn)轶w表胃電測量是無創(chuàng)的 ， 所以得到臨床診斷的迫切需要 。 ? 不管是體內(nèi)或是體表測量都易受到呼吸背景噪聲和由于運(yùn)動(dòng)造成電極與皮膚之間的位置變化而形成的背景噪聲的影響 。 ? 需要利用信號處理技術(shù) ， 例如帶通濾波 、 鎖相濾波 、自回歸建模和自適應(yīng)濾波 ， 來增強(qiáng)胃電信號 。 62 被測量的胃電信號和呼吸信號 呼吸背景噪聲（慢波）和 EGG信號（有層次的釘狀成分）污染入了體表 和體內(nèi) 胃電信號 63 體表和體內(nèi)胃電信號的功率譜密度函數(shù) 64 體表和體內(nèi)胃電信號的功率譜密度函數(shù)分析 ? 實(shí)驗(yàn)表明：呼吸信號的功率譜密度函數(shù)在 ? 可以明顯看出 ， 體表胃電信號的功率譜密度函數(shù)分別在 ，前者由于胃活動(dòng)引起 ， 而后者由于呼吸背景噪聲形成 。 ? 呼吸背景噪聲的頻率可能和實(shí)際的體內(nèi)胃信號的頻率相重疊 ， 特別是對于胃的腹部活動(dòng)產(chǎn)生的信號頻率 。 ? 因此 ， 傳統(tǒng)的功率譜估計(jì)難以成功地分離這兩類信號 。 65 相關(guān)數(shù)據(jù) ? 胃電信號和呼吸信號的周期分別是 40和 4個(gè)采樣點(diǎn) 。 ? ALE濾波權(quán)值為 50， 輸出端產(chǎn)生呼吸和胃電信號的復(fù)制信號 。 ? ANC濾波權(quán)值為 10， 輸出端產(chǎn)生呼吸背景噪聲 。 ? 對于 ANC和 ANC， 收斂因子分別被選為輸入信號功率的 。 ? 在自適應(yīng)濾波前 ， 主信號需要通過 1Hz截止頻率的低通濾波器 。 采用 LMS算法 。 66 自適應(yīng)噪聲抵消從胃電測量信號中 消除呼吸背景噪聲方案 （ a） 自適應(yīng)線性增強(qiáng)級； (b) 自適應(yīng)噪聲抵消級 67 自適應(yīng)線性增強(qiáng)器 68 自適應(yīng)噪聲抵消 器 69 自適應(yīng)呼吸噪聲抵消系統(tǒng)的 輸入和輸出結(jié)果 （時(shí)域） 70 輸入體表胃電信號（上）和已消除呼吸噪聲的輸出（下）的功率譜 71 輸入體內(nèi)胃電信號（上）和已消除呼吸噪聲的輸出（下）的功率譜 72 結(jié) 論 ? 自適應(yīng)系統(tǒng)能夠抵消呼吸背景噪聲 （ 頻率在 ） 。 ? 自適應(yīng)預(yù)處理器和自適應(yīng)噪聲抵消器都應(yīng)該選擇足夠的濾波權(quán)重 ， 以便觀測到有用信號的全周期情況 。
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