多重信號分類與功率譜密度相結(jié)合分析胃部生理電信號頻率的方法
【專利摘要】一種多重信號分類與功率譜密度相結(jié)合分析胃部生理電信號頻率的方法，包括如下步驟：(1)提取到的原始人體胃部生理電信號并進行降采樣；(2)使用多重信號分類方法對胃部生理電信號進行識別；(3)去除其他干擾生理電信號；(4)對已經(jīng)排除干擾信號的生理電信號再次使用步驟(2)中多重信號分類方法估算主頻率；(5)通過功率譜密度方法計算頻率分布情況；(6)將步驟(5)得到的主頻率值與功率譜密度方法計算得出的頻率分布情況進行整合；(7)對步驟(6)得出的數(shù)值與多重信號分類方法得出的主頻率值，優(yōu)化得出最終的胃部生理電信號主頻率。本技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備中，能夠更加有效的去除人體電信號，提高醫(yī)療設(shè)備檢查準確率。
【專利說明】多重信號分類與功率譜密度相結(jié)合分析胃部生理電信號頻 率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，特別是一種能夠計算人體胃部生理電信號的主頻率并對干 擾信號進行處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 從人體采集的生理電信號非常復(fù)雜，其中包括呼吸信號，心電信號等等，在現(xiàn)有的 技術(shù)中僅通過硬件濾波很難將這些干擾信號去除，因此需要引用軟件算法來達到這種針對 弱生理電信號的干擾處理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠準確計算胃部生理信號主頻 率的方法。該方法使用多重信號分類的方法對胃部生理電信號進行識別，排除其他生理電 信號的干擾，并準確的計算出胃部生理電信號的主頻率。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0005] 多重信號分類與功率譜密度相結(jié)合分析胃部生理電信號頻率的方法，其特征在 于：包括如下步驟：
[0006] (1)首先將硬件通過采樣，濾波提取到的原始人體胃部生理電信號并進行降采 樣；
[0007] (2)使用多重信號分類方法對胃部生理電信號進行識別；
[0008] (3)去除其他干擾生理電信號；
[0009] (4)對已經(jīng)排除干擾信號的生理電信號再次使用步驟（2)中多重信號分類方法估 算主頻率；
[0010] (5)通過功率譜密度方法計算頻率分布情況；
[0011] (6)將多重信號分類方法得出的主頻率值與功率譜密度方法計算得出的頻率分布 情況做整合計算；
[0012] (7)對整合計算得出的數(shù)值與多重信號分類方法得出的主頻率值，進行優(yōu)化計算 得出最終的胃部生理電信號主頻率；
[0013] 所述步驟（1)中的降采樣算法過程如下：數(shù)據(jù)采樣頻率為0. 5Hz，每12秒需要進 行一次降采樣處理數(shù)據(jù)，其中降采樣計算公式為：
【權(quán)利要求】
1.多重信號分類與功率譜密度相結(jié)合分析胃部生理電信號頻率的方法，其特征在于： 包括如下步驟： (1) 首先將硬件通過采樣，濾波提取到的原始人體胃部生理電信號并進行降采樣； (2) 使用多重信號分類方法對胃部生理電信號進行識別； (3) 去除其他干擾生理電信號； (4) 對已經(jīng)排除干擾信號的生理電信號再次使用步驟（2)中多重信號分類方法估算主 頻率； (5) 通過功率譜密度方法計算頻率分布情況； (6) 將多重信號分類方法得出的主頻率值與功率譜密度方法計算得出的頻率分布情況 做整合計算； (7) 對整合計算得出的數(shù)值與多重信號分類方法得出的主頻率值，進行優(yōu)化計算得出 最終的胃部生理電信號主頻率； 所述的步驟⑵中多重信號分類方法計算過程如下：假設(shè)空間有p個互不 相關(guān)的信號以方位角ΘΘ2......θp入射到具有m個接收陣元的接收陣元 陣列中，入射信號的數(shù)目P小于陣列的陣元數(shù)m;則此陣列系統(tǒng)的信號模型為： 其中：
s(n) = [S1(Ii),......,sp (η)] 這里對于不同的&值，向量a(wJ相互線性獨立，矩陣非奇異 P=E{s(n)sH (η) }，即rank(P) =p 將上式改成標量形式，可以定義一種類似于功率譜的函數(shù)：
上式取峰值的P個w值給出P個信號的波達方向Θθ2θρ 該函數(shù)描述了空間參數(shù)的分布因此成為空間譜；并對多個信號進行識別，能夠?qū)⑽覆?電信號與其他信號區(qū)分開； 所述的步驟（4)主頻率估計過程如下：重復(fù)使用步驟（2)多重信號分類方法得出主頻 率值即數(shù)值相同且數(shù)量最多的P(w)值； 所述的步驟（5)功率譜密度分析方法，計算公式為：
其中Z(η)為每次經(jīng)過降采樣通過多重信號分析方法計算的主頻率值；△X為相鄰主頻 率間的主頻率變化率；N為主頻率個數(shù)；e為固定參數(shù)； 所述的步驟（6)整合計算過程：是通過求出平均功率譜密度方法結(jié)合多重信號分類方 法進行比較取最接近胃動頻率的值即3CPM，此主頻率值為胃部生理電信號的最終頻率可作 為診斷標準參考值；所述的平均功率譜公式為：
其中K為采樣系數(shù)；PiS每次采樣并經(jīng)過多重信號分析計算的主頻率值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重信號分類與功率譜密度相結(jié)合分析胃部生理電信號頻 率的方法，其特征在于： 所述步驟（1)中的降采樣算法過程如下：數(shù)據(jù)采樣頻率為〇. 5Hz，每12秒需要進行一 次降采樣處理數(shù)據(jù)，其中降采樣計算公式為：
【文檔編號】A61B5/0488GK104434093SQ201510007560
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】王安娜, 王浩, 高倩, 張堯, 李貴陽, 柳全樂, 鄭金峰, 王闖, 劉富忠, 李姣, 李小杰, 許世鵬, 高健, 馮家強, 王耀涓, 王富昌, 陳玉林 申請人:東北大學(xué), 沈陽尚賢科技股份有限公司