基于参数优化VMD的呼吸波提取

针对目前呼吸波提取准确率不高的问题,提出一种从光电容积脉搏波(PPG)信号中提取呼吸波的改进方法。在MIMIC数据库获取10组脉搏和呼吸信号。利用遗传变异粒子群参数优化的变分模态分解(VMD)算法对同一时段光电容积脉搏信号进行分解,得到本征模函数(IMF),选择相关系数大于0.3的IMF分量重构呼吸信号,并将重构呼吸信号与原始呼吸信号进行比较。实验结果表明,呼吸速率的平均准确率为0.95,波形相关系数(RCC)的平均值为0.9451,均方根误差(RMSE)的平均值为2.0110,该算法提取呼吸波呼吸速率相比于EMD、EEMD算法提高了5%和3%,RCC提高了19.96%和13.17%,准确性更高。同时该算法克服了VMD算法在分解时惩罚因子和分解层数选取的不确定性。这对临床实践具有重要意义。

基于蒙特卡罗模拟研究锗死层对高纯锗探测效率的影响

为了更精确方便地分析测量样品的放射性含量,本文提出了利用蒙特卡罗应用软件工具(Geant4)获取高纯度锗(HPGe)探测器的全能峰效率曲线,进行放射性样品测量中全能峰效率的模拟及修正。测量距离高纯锗探头25 cm处探测器对点源中不同特征能量γ射线的实验探测效率,与模拟探测效率进行对比,采用Geant4模拟方式研究了高纯锗晶体表面死层对探测器效率的影响。通过修正上、下死层厚度依次分段对模型探测效率进行校正,优化探测器蒙特卡罗几何模型参数。将优化模型的模拟计算效率与点源的实测效率进行比较,得到了高纯锗探测器在59.54~1406 keV范围内的全能峰效率曲线。实验结果表明,蒙特卡罗模拟结果与实验测量结果有很好的一致性,相对误差在5%之内,并证实高纯锗晶体表面死层厚度随探测器的老化而发生变化,在7年后死层厚度从0.5 mm增加到约为1.40 mm±0.05 mm。