第八章自適應濾波器adaptivefilter-資料下載頁
2025-10-02 12:08本頁面
【導讀】處理系統(tǒng)參數(shù)是固定的。適用于非平穩(wěn)隨機信號；需要知道信號和噪聲的先驗統(tǒng)計特性；生物體的復雜性，非平穩(wěn)性突出；或其統(tǒng)計特性是隨時間變化的.因此，用維納或卡爾曼濾波器實現(xiàn)不了最優(yōu)濾波.在此情況下，自適應濾波能夠提供優(yōu)良的濾波性能。它是一個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。將最佳權系數(shù)向量代入上式得最小均方誤差：。進行矩陣求逆等運算。WidrowandHoff提出了一種求最佳權系數(shù)。習慣上稱為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值，上式表明，梯度估值是無偏估計。式中，I為單位矩陣。由此可見，當?shù)螖?shù)無限增加時，權。背景噪聲與參考信號中的噪聲相關;max表示自相關矩陣Rxx的最大特征值；自適應噪聲抵消器相當于一個槽形濾波器。是一種醫(yī)療設備。它被廣泛地應用于切割組織和。凝結血管，會產(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（胸導聯(lián)） 55 主輸入信號（腹部導聯(lián)） 56 自適應噪聲抵消器輸出 57 抽樣率 512Hz: 參考輸入（胸導聯(lián)） 58 主輸入（腹部導聯(lián)） 59 自適應 噪聲抵消器輸出 60 結論 （ 1） 在主輸入信號和參考輸入信號中都存在 60Hz成分的強干擾 。 （ 2） 自適應噪聲抵消器能夠通過減弱母親的 ECG心電信號和 60Hz干擾來增強胎兒的 ECG心電信號 。 61 自適應噪聲抵消在增強胃電測量中的應用 問題的提出： ? 胃電活動可利用胃電圖在體內(nèi)或者體表記錄 。 ? 因為體表胃電測量是無創(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動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 ， 例如帶通濾波 、 鎖相濾波 、自回歸建模和自適應濾波 ， 來增強胃電信號 。 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 ? 實驗表明：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產(chǎn)生的信號頻率 。 ? 因此 ， 傳統(tǒng)的功率譜估計難以成功地分離這兩類信號 。 65 相關數(shù)據(jù) ? 胃電信號和呼吸信號的周期分別是 40和 4個采樣點 。 ? ALE濾波權值為 50， 輸出端產(chǎn)生呼吸和胃電信號的復制信號 。 ? ANC濾波權值為 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） 自適應線性增強級； (b) 自適應噪聲抵消級 67 自適應線性增強器 68 自適應噪聲抵消 器 69 自適應呼吸噪聲抵消系統(tǒng)的 輸入和輸出結果 （時域） 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 論 ? 自適應系統(tǒng)能夠抵消呼吸背景噪聲 （ 頻率在 ） 。 ? 自適應預處理器和自適應噪聲抵消器都應該選擇足夠的濾波權重 ， 以便觀測到有用信號的全周期情況 。
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