介绍

在自适应噪声消除中，测量的信号D（n）包含两个信号： - 感兴趣的未知信号V（n） - 干扰信号U（n）目标是通过使用参考来移除来自测量信号的干扰信号信号x（n）与干扰信号高度相关。这里考虑的示例是将自适应过滤器应用于胎儿心电图的应用，其中母体心跳信号自适应地从胎儿心跳传感器信号中移除。此示例适用于Widrow等，“自适应噪声消除：原则和应用程序”，Proc。IEEE®，卷。63，否。12，PP。1975年12月1692-1716。

创建母体心跳信号

在这个例子中，我们将模拟母和胎儿的心电图的形状。我们使用4000 Hz采样率。该信号的心率约为每分钟89次，信号的峰值电压为3.5毫伏。

创建胎儿心跳信号

胎儿的核心明显比母亲的速度快，价格从120到160节比每分钟。胎儿心电图的幅度也比母体心电图更弱。该示例创建了与每分钟139次节拍的心率和0.25毫伏的峰值电压相对应的心电图信号和用于模拟胎儿心跳的峰值电压。

测量的母体心电图

母体心电图信号是从母亲的胸部获得的。在此任务中的自适应噪声消除器的目标是自适应地从胎儿心电图信号中移除母体心跳信号。消除器需要从母体心电图进行的参考信号来执行此任务。就像胎儿心电图信号一样，母体心电图信号将包含一些添加剂宽带噪声。

测量的胎儿心电图

来自母亲的腹部的测量胎儿心电图信号通常由母体心跳信号主导，母体心跳信号从胸腔传播到腹部。我们将把这种传播路径描述为具有10个随机系数的线性FIR滤波器。此外，我们将增加少量不相关的高斯噪声，以模拟测量内的任何宽带噪声源。

应用自适应噪声消除器

自适应噪声消除器可以使用大多数自适应过程来执行其任务。为简单起见，我们将使用具有15系数的最小均方（LMS）自适应滤波器，并且步长为0.00007。通过这些设置，自适应噪声消除器在几秒钟的适应后收敛合理良好 - 当然，等待此特定诊断应用程序的合理时期。

恢复胎儿心跳信号

自适应滤波器的输出信号y（n）包含估计的母体心跳信号，这不是感兴趣的最终信号。系统收敛后误差信号e（n）的内容是胎儿心跳信号以及残留测量噪声的估计。使用错误信号，您可以估计胎儿的心率。

示例架构

命令Adderivenoisecancellationexampleapp.启动旨在与模拟交互的用户界面。它还发动时间范围，以查看测量的胎儿心跳以及测量的母体心跳和提取的胎儿心跳。

使用生成的MEX文件

使用MATLAB编码器，您可以通过执行命令为主要处理算法生成MEX文件HelperancCodegeneration.。您可以通过执行命令AdaptivenoIsecancellationExampleApp（true）来使用生成的mex文件。