心磁信号广义S变换域奇异值分解滤波方法

尹柏强; 何怡刚; 吴先明

doi:10.7498/aps.62.148702

摘要

针对心磁信号工频及背景噪声干扰问题, 提出了广义S变换奇异值分解(singular value decomposition, SVD)滤波方法.在离散S变换基础上, 导出了广义矩阵S变换和逆变换公式. 通过对采样信号进行广义S变换, 调节时频分辨率, 利用SVD分解方法确定有效心磁信号区域, 实现自适应时频滤波. 实验结果表明, 该方法能有效滤除工频及背景噪声干扰, 且在较少奇异值个数情况下可获得更好的滤波性能.

关键词:

Abstract

In order to solve the problem of power line noise and environmental magnetic noise to magnetocardiogram, a filtering method based on singular value decomposition (SVD) and generalized S transform is proposed. On the basis of discrete condition, S transform and its inverse transform in matrix form are derived. The signal is first preprocessed using generalized S transform in order to get better time-frequency resolution, then the time-frequency domain is decomposed by SVD, and the valid time-frequency region is determined. Therefore, the adaptive filtering can be realized. Numerical simulation studies indicate that the method presented can achieve better performance than other methods with less singular values. Illustrative examples verify the effectiveness of the proposed method.

Keywords:

作者及机构信息

1.
湖南大学电气与信息工程学院, 长沙 410082;

2.
合肥工业大学电气与自动化工程学院, 合肥 230009

基金项目: 国家杰出青年基金(批准号: 50925727);国家自然科学基金(批准号: 51107034);国防科技计划项目(批准号: C1120110004, 9140A27020211DZ5102); 教育部科学技术研究重大项目(批准号: 313018);湖南省科技计划项目(批准号: 2011J4, 2011JK2023, 12JJA004)和湖南省教育厅科学研究项目(批准号: 11C0479)资助的课题.

Authors and contacts

1.
College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China;

2.
School of Electrical and Automation Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation for Distinguished Young Scholars of China (Grant No. 50925727), the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51107034), the National Defense Advanced Research Project, China (Grant Nos. C1120110004, 9140A27020211DZ5102), the Foundation for Key Program of Ministry of Education, China (Grant No. 313018), the Natural Science Foundation of Hunan Province, China (Grant Nos. 2011J4, 2011JK2023, 12JJA004), and the Research Foundation of Education Bureau of Hunan Province, China (Grant No. 11C0479).

参考文献

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施引文献

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