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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

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
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  • 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.
    • 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.
    [1]

    Shen W, Wang J 2011 Acta Phys. Sin. 60 118702 (in Chinese) [沈韡, 王俊 2011 物理学报 60 118702]

    [2]

    Bian C H, Ning X B 2004 Chin. Phys. 13 633

    [3]

    Liu X Y, Xie F X, Meng S C, Ma P, Yang T, Nie R J, Wang S Z, Wang F R, Dai Y D 2003 Acta Phys. Sin. 52 2580 (in Chinese) [刘新元, 谢飞翔, 孟树超, 马平, 杨涛, 聂瑞娟, 王守证, 王福仁, 戴远东 2003 物理学报 52 2580]

    [4]

    Wikswo J P 1995 IEEE Trans. Appl. Superconduct. 5 74

    [5]

    Zhao L, Chen G H, Zhang L H, Huang X G, Zhai G J, Li J W, Tang Y L, Feng J 2004 Acta Phys. Sin. 53 4420 (in Chinese) [赵莉, 陈赓华, 张利华, 黄旭光, 翟光杰, 李俊文, 汤玉林, 冯稷2004 物理学报 53 4420]

    [6]

    Bai Y, Liu X Y, He D W, Ru H Y, Qi L, Ji M B, Zhao W, Xie F X, Nie R J, Ma P, Dai Y D, Wang F R 2006 Acta Phys. Sin. 55 2651 (in Chinese) [白 云, 刘新元, 何定武, 汝鸿羽, 齐 亮, 季敏标, 赵巍, 谢飞翔, 聂瑞娟, 马平, 戴远东, 王福仁 2006 物理学报 55 2651]

    [7]

    Zhao L, Feng J, Zhai G J, Zhai G J, Zhang L H 2005 Acta Phys. Sin. 54 1993 (in Chinese) [赵莉, 冯稷, 翟光杰, 张利华 2005 物理学报 54 1993]

    [8]

    Stockwell R G, Mansina L, Lowe R P 1996 IEEE Trans. Signal Proc. 44 998

    [9]

    Gao J H, Chen W C, Li Y M, Tian F 2003 Chin. J. Geophys. 46 526 (in Chinese) [高静怀, 陈文超, 李幼铭, 田芳 2003 地球物理学报 46 526]

    [10]

    Schimmel M, Gallart J 2005 IEEE Trans. Signal Proc. 53 4417

    [11]

    Pei S C, Wang P W 2010 IEEE Trans. Signal Proc. 58 3557

    [12]

    Chen X H, He Z H, Huang D J 2008 Signal Proc. 24 28 (in Chinese) [陈学华, 贺振华, 黄德济 2008 信号处理 24 28]

    [13]

    Ventosa S, Simon C, Schimmel M, Danobeitia J J, Manuel A 2008 IEEE Trans. Signal Proc. 56 2771

    [14]

    Zhao S H, Wang X 2007 Northwestren Seismological Journal 29 224 (in Chinese) [赵淑红, 王璇 2007 西北地震学报 29 224]

  • [1]

    Shen W, Wang J 2011 Acta Phys. Sin. 60 118702 (in Chinese) [沈韡, 王俊 2011 物理学报 60 118702]

    [2]

    Bian C H, Ning X B 2004 Chin. Phys. 13 633

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    Liu X Y, Xie F X, Meng S C, Ma P, Yang T, Nie R J, Wang S Z, Wang F R, Dai Y D 2003 Acta Phys. Sin. 52 2580 (in Chinese) [刘新元, 谢飞翔, 孟树超, 马平, 杨涛, 聂瑞娟, 王守证, 王福仁, 戴远东 2003 物理学报 52 2580]

    [4]

    Wikswo J P 1995 IEEE Trans. Appl. Superconduct. 5 74

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    Zhao L, Chen G H, Zhang L H, Huang X G, Zhai G J, Li J W, Tang Y L, Feng J 2004 Acta Phys. Sin. 53 4420 (in Chinese) [赵莉, 陈赓华, 张利华, 黄旭光, 翟光杰, 李俊文, 汤玉林, 冯稷2004 物理学报 53 4420]

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    Bai Y, Liu X Y, He D W, Ru H Y, Qi L, Ji M B, Zhao W, Xie F X, Nie R J, Ma P, Dai Y D, Wang F R 2006 Acta Phys. Sin. 55 2651 (in Chinese) [白 云, 刘新元, 何定武, 汝鸿羽, 齐 亮, 季敏标, 赵巍, 谢飞翔, 聂瑞娟, 马平, 戴远东, 王福仁 2006 物理学报 55 2651]

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    Gao J H, Chen W C, Li Y M, Tian F 2003 Chin. J. Geophys. 46 526 (in Chinese) [高静怀, 陈文超, 李幼铭, 田芳 2003 地球物理学报 46 526]

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    Pei S C, Wang P W 2010 IEEE Trans. Signal Proc. 58 3557

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    Chen X H, He Z H, Huang D J 2008 Signal Proc. 24 28 (in Chinese) [陈学华, 贺振华, 黄德济 2008 信号处理 24 28]

    [13]

    Ventosa S, Simon C, Schimmel M, Danobeitia J J, Manuel A 2008 IEEE Trans. Signal Proc. 56 2771

    [14]

    Zhao S H, Wang X 2007 Northwestren Seismological Journal 29 224 (in Chinese) [赵淑红, 王璇 2007 西北地震学报 29 224]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-27
  • 修回日期:  2013-03-26
  • 刊出日期:  2013-07-05

心磁信号广义S变换域奇异值分解滤波方法

  • 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.

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.

English Abstract

参考文献 (14)

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