基于频域约束子空间法的经颅磁刺激信号去噪  

Transcranial Magnetic Stimulation Signal Denoising Based on Spectrum Domain Constraints Subspace Method

作　　者：熊慧 戚海龙 刘近贞 Xiong Hui;Qi Hailong;Liu Jinzhen(Key Laboratory of Advanced Electrical Engineering and Energy Technology,School of Electrical Engineering and Automation,Tiangong University,Tianjin 300387,China)

机构地区：[1]天津工业大学电气工程与自动化学院,电工电能新技术天津市重点实验室,天津300387

出　　处：《中国生物医学工程学报》2019年第6期764-768,共5页Chinese Journal of Biomedical Engineering

基　　金：国家自然科学基金(61871288);天津市高等学校创新团队培养计划(TD13-5036)。

摘　　要：经颅磁刺激信号在疾病治疗的过程中起着关键作用,但在传输过程中难免会受到各种随机噪声的影响。为有效地滤除这些噪声,提出一种改进的基于频域约束子空间的滤波算法。首先,通过含噪信号来构造协方差矩阵,对其进行特征分解获取特征值,接着设置阈值,并利用特征值的贡献率来估计噪声方差;将最大信噪比作为约束条件,对不同信号幅值下噪声与拉格朗日因子的关系进行仿真,拟合出自适应拉格朗日因子公式。然后,将5 mV的随机脉冲干扰和-10、-5和5 dB的白噪声分别加入到幅值为10 mV仿真信号中进行测试。结果表明,改进的子空间法使信噪比指标提高16%,使均方根误差和平均绝对误差指标分别降低26%和25%。所提出的子空间法能够有效地滤除刺激信号中的随机噪声和脉冲干扰,去噪波形平滑且与原始信号最为接近。

关 键 词：信号子空间 经颅磁刺激信号 频域约束 信号降噪 

分 类 号：R318[医药卫生—生物医学工程]