去除移动心电中运动干扰的前馈组合自适应滤波器

最小均方自适应滤波器(LMS-AF)和变步长LMS-AF(VSS-LMS-AF)通常用来去除移动心电信号中的运动干扰.运动干扰和移动心电信号的非稳态特性会增加自适应滤波器的失调,组合自适应滤波器(C-AF)虽具有跟踪非稳态信号的能力,但仍存在信号失真.为了进一步减小信号失真,提高去除运动干扰的能力,提出了一种前馈组合自适应滤波器(FFC-AF),采用参考信号对运动干扰的稳态程度进行估计,将两个并行的自适应滤波器的输出组合起来.用10位健康志愿者的移动心电记录进行了仿真实验,以评估FFCAF的性能.结果表明,文中提出的FFC-AF比C-AF具有更小的信号失真和更大的信号干扰率,可以用于移动心电信号中运动干扰的去除.

分段滤波用于消除脉搏血氧检测中多种运动干扰的研究

脉搏血氧饱和度检测仪可以无损、实时地检测动脉血液中的含氧百分比,从而快速对人体的呼吸状况以及心肺功能作出判断,但其检测精度极易受到测试部位运动的影响。人体测试部位的运动大致可以分为突发性运动干扰以及周期性的运动干扰。突发性干扰表现在局部脉搏波的波形突变上,而周期性的干扰体现在多个局部脉搏波的波形的周期性变化上。文章有针对性地提出了一种将微分阈值分段与迭带中值滤波相结合的方法来剔除突发扰动的方法,并且在上诉方法上再加上一级多点移动平滑以消除周期性运动干扰。实验证明该方法在消除多种运动伪差上有着较好的效果,且该方法计算简单,易于实现,有着一定的实际应用价值。

去除移动心电检测中运动干扰的多通道电极皮肤接触阻抗研究

研究一种多通道电极皮肤接触阻抗检测方法,能够同步检测移动心电信号和电极皮肤接触阻抗信号.该方法不需要改变移动心电检测的输入级,能够通过结构简单的电路来保证移动心电信号放大器的输入阻抗达到足够高.为了评估该方法的性能,10位健康志愿者进行了20组实验,结果显示由多通道电极皮肤接触阻抗信号与移动心电信号中的运动干扰相关性更强(中位数=0.599).相比现有的单通道电极皮肤接触阻抗检测方法,多通道电极皮肤接触阻抗能够以更简单的电路结构实现更优的性能.

动态环境血氧饱和度监测的运动干扰分离自适应对消方法

目的为解决动态环境中脉搏血氧饱和度监测容易受到运动干扰的问题,提出一种新的运动干扰分离自适应对消方法。方法在对动态环境光电容积脉搏波信号干扰分析的基础上,首先通过计算信号包络提取出红光和红外光光电容积脉搏波信号的交流分量,并分离出与干扰相关的信号,然后将其作为参考信号进行自适应滤波,去除运动干扰。结果采用本文提出的方法可有效抑制运动干扰对血氧饱和度结果的影响。结论本方法充分利用了光电容积脉搏波信号包含的信息,具有结果准确、稳定,运算量小的特点,可应用于动态环境血氧饱和度的监测。

一种运动干扰稳健滤波方法

传统的阵列干扰抑制算法假设天线阵列与干扰之间相对静止,完成干扰抑制,当阵列与干扰之间存在相对运动时,存在协方差矩阵估计快拍数不足的问题,从而导致阵列滤波性能下降。针对上述运动干扰稳健滤波问题,提出了一种算法对现有零陷展宽技术抗运动干扰方法进行改进。一方面,将零陷展宽技术与导数约束方法相结合,用得到的新协方差矩阵求自适应权值;另一方面,为了提高自适应波束形成对噪声和误差的稳健性,引入了对角加载技术,加载量通过寻找协方差矩阵的特征值曲线拐点得到,有效避免了加载量过大导致的干扰信号被淹没以及加载量过小导致噪声分量引起性能损失的问题。该算法对零陷展宽系数选取依赖性较低,且对角加载量不需要设置固定的经验值,有利于稳健运动干扰滤波,适用于实际工程中先验信息不足条件下的自适应阵列抗运动干扰情况。

基于运动干扰机的合成孔径雷达二维移频压制干扰

为了给移动或分布式目标提供有效的保护,提出了一种基于运动干扰机的SAR二维移频压制干扰方法。在波束照射范围内,运动干扰机在待保护目标附近截获SAR发射信号,并根据目标在距离向的范围与位置对其调制一个线性调频信号后转发。根据Range-Doppler算法,推导了距离向失配干扰信号脉冲压缩输出的主瓣位置、幅度以及宽度;分析了由于干扰机的运动导致的方位向调制信号,给出了干扰机起始位置、运动速度与方位向脉冲压缩输出主瓣位置、幅度以及主瓣展宽量的关系。理论研究表明,干扰信号能够在SAR图像中形成面状压制区,可以实现对移动或分布式目标的有效保护。仿真实验验证了该方法的有效性。

基于运动干扰站的SAR-GMTI虚假场景干扰快速算法

传统的SAR虚假场景干扰不具备运动目标的运动特性,难以对SAR-GMTI系统实施有效干扰,因此提出一种基于运动干扰站的SAR-GMTI虚假场景干扰快速算法。通过对传统算法的合理简化提出矩阵运算形式的SAR虚假场景干扰快速算法,结合运动干扰站产生具有运动特性的虚假场景,解决了传统虚假场景干扰实时性差的问题,对SAR和SAR-GMTI均能够形成逼真的虚假场景干扰效果,可同时保护地面运动目标和静止目标。以三通道干涉对消技术为例分析了其对多通道SAR-GMTI的干扰性能,理论分析和仿真实验证明了干扰方法的可行性和有效性。

一种抗动态运动干扰的雷达车辆测距算法仿真

研究车辆行驶过程中的准确测距问题。车辆在行驶的过程中,行驶速度存在较强的突变性,且很难运用动态模型进行描述,而传统的利用计算机视觉信号的采样频率采样的方法也很难保证较为完全地采集这种信号突变,最终动态的信号变换只能导致测距结果失真,降低了车辆测距的准确性。为了避免上述缺陷,提出了一种抗击动态运动干扰的雷达车辆测距算法。采集车辆测距调频信号,利用非线性滤波方法对其进行去噪处理,得到准确的中频信号。通过计算中频信号动态发射频率消除动态误差,从而实现车辆测距。实验结果表明,这种算法能够有效提高车辆测距的准确性,取得了令人满意的效果。

基于运动干扰站的SAR-GMTI相干噪声调频干扰

合成孔径雷达-地面动目标指示(SAR-GMTI)系统通常采用多个通道对杂波和干扰进行抑制和对消,传统的合成孔径雷达(SAR)噪声调频压制干扰难以对SAR-GMTI实施有效干扰。文中针对多通道SAR-GMTI提出基于运动干扰站的相干噪声调频干扰。该方法利用运动干扰站转发式干扰的成像特性实现方位向扩展,利用方位向相干噪声调频实现距离向扩展,将二者有机结合,可同时实现干扰目标在方位向和距离向的二维扩展。研究结果表明:该方法可获得部分方位向处理增益,有效降低了干扰功率需求,对SAR和SAR-GMTI均可产生灵活可控的干扰条带,可同时保护地面分布式静止目标和运动目标。理论分析和仿真实验验证了该干扰方法的可行性和有效性。

消除呼吸阻抗测量时运动干扰方法中关键参数的选取初探

双频率阻抗测试和自适应处理技术相结合消除呼吸阻抗测量中运动干扰的方法是一种较简单且实用的方法，本文对该方法中关键参数的选取进行了实验研究，得出了该参数的变化趋势。

脑小血管病患者双任务步行时认知-运动干扰模式的探讨

目的 探讨急性期脑小血管病(CSVD)患者进行双任务(DT)步行时,不同类型认知任务下认知-运动干扰(CMI)发生的情况。方法按照影像学表现共选取急性发病、肌力正常的CSVD患者12例,性别、年龄、受教育程度匹配的正常对照组12例,进行自然步态下直线行走18m距离,即单任务(ST)行走,以及步行同时分别执行2个难度的连续减法任务(SS)、单词生成任务(WLG)。采用超高分辨率3D结构光传感器搭配前沿AI深度学习算法的运动功能定量评价系统收集单、双任务步行的26个步态参数并进行比较。结果①组内比较,与ST比较,正常组执行DT步态参数中分别有14、13、15个指标有差异(P<0.05);CSVD组分别有2、1、0个指标有差异(P<0.05)。②组间比较,与正常组比较,CSVD组ST时13个步态指标有差异(P<0.05),DT时,SS有步态参数变化和计算数量的减少,无差异,WLG说动物名数量有差异(P<0.05)。结论执行ST时,CSVD组步态参数较正常组明显异常;执行DT时,正常组为认知干扰步态模式,CSVD组为认知运动相互干扰模式;WLG较SS任务简单,不同难度SS未显示出差别。

对运动干扰源的时差估计

讨论了用窄带接收机测量宽带噪声干扰信号到达时差时 ,干扰源、转发站和接收机的相对运动对时差测量最大似然估计和直接相关估计精度的影响 ,并给出了一种适用于运动干扰源的最大似然估计器的实现方法。

双任务步行对缺血性卒中患者认知-运动干扰的影响研究

目的探讨缺血性卒中患者和健康人在进行双任务步行(dual-taskwalking,DTW)时,不同认知任务对步态和认知-运动干扰(cognitive-motor interference,CMI)的影响。方法选取24例急性缺血性卒中患者为卒中组,并选取与卒中组性别、年龄、受教育程度相匹配的16例健康志愿者为对照组。所有被试者依次完成坐姿下两项认知单任务(single-task,ST),包括连续减法任务(serial subtraction,SS)和单词生成任务(word list generation,WLG)。然后完成单任务步行(single-taskwalking,STW)、连续减法时双重任务步行(SS-DTW)和单词生成时双重任务步行(WLGDTW)。使用Codamotion三维动作捕捉系统采集步态参数,包括步速、步频、跨步长和跨步时间,记录认知任务正确反应数量。比较两组在DTW时步行和认知任务的双重任务成本差异。结果(1)在STW和两种DTW时,卒中组步速、跨步长和步频明显低于对照组,跨步时间长于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。与STW相比,卒中组在不同DTW时步速降低、步频减慢且跨步时间延长,在SS-DTW时跨步长变短,差异有统计学意义(P<0.05);对照组在不同DTW时步速降低、步频减慢、跨步长变短和跨步时间延长,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)与认知ST相比,卒中组在两种DTW中,认知任务正确次数均减少(P<0.05);对照组仅在SS-DTW时,认知任务正确次数减少,差异有统计学意义(P<0.05)。结论执行双重任务(dual-task,DT)会导致缺血性卒中患者和健康者步态表现下降,卒中患者在DTW时更易出现步态障碍。工作记忆任务和语义记忆任务对步态的干扰程度是相似的。DTW更能反映日常生活活动能力,关于DTW时CMI模式的探索可为评估实际步行功能和DT训练效果提供理论依据。

基于圆阵的快速运动干扰抑制技术

为了较好地抑制干扰位置快变化的运动干扰,在均匀圆阵基础上,从统计模型的角度出发,通过对采样协方差矩阵进行角度扩展处理,提出了一种干扰零陷加宽的自适应波束形成方法,并对不同扰动模型进行了仿真.仿真结果表明,该方法在干扰处的零陷得到了相应的展宽,并在一定的扰动范围内,输出信干噪比保持不变,能够有效地自适应抑制干扰位置快变化的运动干扰.

基于DTCWT和cICA的光电容积脉搏波运动干扰消除算法

目的:随着穿戴医疗设备普遍被接受,在利用光电容积脉搏波描记法(PPG)测量血氧、心率等生理参数时,运动干扰与脉搏信号频率混叠问题尤为突出,为了在日常活动状态下得到准确的生理参数,消除运动干扰是最为重要的手段。方法:提出了一种基于双树复小波变换(DTCWT)和约束独立成分分析(cICA)的组合算法消除运动干扰。首先用DTCWT将含有运动干扰的两路(红光和红外)PPG信号分解为若干不同频带的分量;然后通过cICA方法,提取感兴趣的脉搏成分;最后通过最小均方误差自适应滤波器实现两路PPG信号重建。结果:由DTCWT+cICA恢复的PPG波形得到的心率值与无运动干扰时基本一致,而血氧饱和度值也与无运动干扰时最接近。结论:与DTCWT和cICA相比,DTCWT和cICA组合算法能更有效地消除PPG中的运动干扰。实验结果验证了方法的可行性和有效性。

易于硬件实现滤除ECG信号运动干扰的变步长LMS算法

针对移动心电(ECG)信号监测系统中运动干扰难以滤除的问题,提出了一种易于硬件实现的数字自适应变步长最小均方(LMS)算法。通过简化步长因子与输入信号的关系,减少了权值更新系统的运算量;分析传统LMS算法收敛性不稳定的问题,结合迭代次数优化步长因子,提高了算法的收敛性能。对比传统LMS算法,所提算法在运算量增加微小的情况下,收敛性能大幅提升,信噪比(SNR)增加大于14d B。仿真结果表明:算法在心电信号进行实时硬件集成滤除运动干扰方面具有运算量小,滤波效果好等优点。

一种抗运动干扰的实时心率提取方法

针对基于容积脉搏波(PPG)提取运动心率时,传统心率提取算法由于运动噪声干扰使测量结果误差大、实时性不好的问题,提出一种抗运动干扰的实时心率提取方法。该方法通过实时小波去噪,同时结合三轴加速度信号(ACC)对运动进行分类训练,计算各运动状态心率增益,对实时心率值进行补偿。实验结果表明,通过与同时采集的ECG信号计算出的实时心率进行对比,绝对误差率仅为1.2%左右。相比传统心率提取算法,该算法具有抗干扰性强,实时准确的特点。

基于TDOA的通信卫星运动干扰源跟踪技术研究

近年来,针对通信卫星的有意干扰事件时有发生,其干扰平台由传统的地面固定平台向地面、海面、空中运动平台发展,给干扰源监测工作带来新的挑战。在此背景下,提出基于TDOA的三星定位体制并结合EKF滤波算法实现对运动干扰源的定位跟踪方法。通过数据仿真进行验证,表明该方法对地球表面运动干扰源目标定位跟踪精度可达公里级,可实现对此类运动干扰源的快速精准监测。

脉搏血氧饱和度监测中运动干扰消除算法

在脉搏血氧饱和度测量的时候，经常使用的是光电容积脉搏波（PPG）测量方法，然而在动态环境中，监测血氧饱和度会受到严重的运动干扰的影响，在这种影响的情况中，PPG信号就会很容易受到外界的影响产生运动伪迹，比如说被测者身体移动，这些运动伪迹是无规律的，它们会直接影响血氧饱和度测量的稳定性和准确性，为了改善这一状况必须采取一定有效的运动干扰消除算法，从而保证测量值的准确性和稳定性。

抑制运动强干扰的稳健波束域目标方位估计方法(英文)

为了减小来自旁瓣区快速运动的强干扰对波束域高分辨方位估计方法的影响,提出一种稳健的波束域高分辨方位估计方法。该方法在形成多波束时,将稳健自适应波束形成与零陷扩宽技术相结合,有效地抑制了运动强干扰所造成的快拍失效和扫描方向误差引起的自适应波束图畸变,从而保证波束域方法能准确地估计目标方位。仿真结果验证了该方法的有效性。