介绍

在自适应噪声抵消,被测信号d (n)包含两个信号:——感兴趣的未知信号v (n) -一个干扰信号u (n)的目标是消除干扰信号被测信号通过使用一个参考信号x (n)是高度相关的干扰信号。这里的例子被认为是胎儿心电描记法的自适应滤波器的应用,一个母亲的心跳信号自适应地从胎儿心跳传感器信号。这个例子是改编自Widrow et al,自适应噪声抵消原理及应用,“Proc, IEEE®63卷,没有。12日,第1716 - 1692页,1975年12月。

创造了母亲的心跳信号

在这个例子中,我们将模拟的形状对母亲和胎儿心电图。我们使用一个4000 Hz采样率。这个信号的心率每分钟约89次,信号的峰值电压是3.5毫伏。

创建胎儿心跳信号

胎儿的心脏跳动明显快于它的母亲,与利率从每分钟120 - 160次。胎儿心电图也更弱的振幅比产妇心电图。示例创建一个心电图信号对应的心率每分钟139次的峰值电压0.25毫伏模拟胎儿心跳。

测量产妇心电图

母亲的心电图信号是来自母亲的胸部。自适应噪声消除器的目标在这个任务是自适应消除母亲的心跳信号从胎儿心电图信号。消除器需要一个参考信号产生一个孕产妇心电图来执行这个任务。就像胎儿心电图信号,孕产妇心电图信号将包含一些添加剂宽带噪声。

测量胎儿心电图

测量胎儿心电图信号从母亲的腹部通常是由母亲的心跳信号传播从胸腔到腹部。我们将描述这个传播路径与10个随机线性数字滤波器系数。此外,我们将添加少量的不相关的高斯噪声来模拟测量中的任何宽带噪声来源。

应用自适应噪声消除器

自适应噪声消除器可以使用任何自适应程序来执行其任务。为简单起见,我们将使用least-mean-square 15 (LMS)自适应滤波器系数和步长为0.00007。这些设置,自适应噪声消除器收敛相当不错的几秒钟后适应——当然合理期限内等给这个特殊的诊断应用程序。

胎儿心跳信号中恢复

输出信号y (n)的自适应滤波器包含估计母亲的心跳信号,这不是最终的感兴趣的信号。剩下的误差信号e (n)系统融合后估计胎儿的心跳信号连同残留测量噪声。使用误差信号,可以估计胎儿的心率。

示例架构

命令adaptiveNoiseCancellationExampleApp启动一个用户界面设计与仿真。同时启动一个时间范围查看测量胎儿心跳以及测量产妇心跳和提取的胎儿心跳。

使用生成的墨西哥人文件

使用MATLAB编码器,可以生成一个墨西哥人文件的主要处理算法的执行命令HelperANCCodeGeneration。您可以使用生成的墨西哥人文件通过执行命令adaptiveNoiseCancellationExampleApp(真正的)。