[发明专利]一种基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法

权利要求书

1.一种基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法，其特征在于包括有如下步骤：

1)将超声波多普勒胎心音信号x(n)进行低通滤波预处理去除噪声得到y(n)，低通滤波器的截止频率为f_H；

2)对于y(n)采用时间窗为N的短时傅里叶变换进行时频分析，得到超声波多普勒胎心音的时频图s(w,t)；

3)对s(w,t)取模，将复信号变为实信号|s(w,t)|；

4)在|s(w,t)|中，选取5个特征频率ω_x所对应的的时频信号|s(w_x,t)|，其中x=1,2,3,4,5；

5)|s(w,t)|进行独立分量分析，得到5个独立分量IC_x，x=1,2,3,4,5；

6)将5个独立分量分别与步骤1）所得到y(n)信号进行互相关运算，选择相关系数最大的独立分量为IC_A；

7)对IC_A自相关函数进行峰值检测，求瞬时胎心率值。

2.根据权利要求1所述的基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法，其特征在于上述步骤1)中f_H为250Hz，即采用低通频带为0-250Hz的低通滤波器。

3.根据权利要求1所述的基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法，其特征在于上述步骤2)中短时傅里叶变换STFT是一种时频分析方法，其定义如下：

s(w,t)=12π∫-∞+∞e-iwx(τ)h(τ-t)dτ---(1)]]>

其中h(t)是窗函数，x(τ)是信号，τ为信号自变量，t是时间变量，ω为频率自变量，沿时间轴移动分析窗，能得到二维的时频平面。

4.根据权利要求1所述的基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法，其特征在于因步骤2)中的时频变换获得的时频分量s(w,t)是复数值，步骤3)中，将其求模变换成实数|s(w,t)|。

5.根据权利要求1所述的基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法，其特征在于上述步骤4)中，独立分量IC_x的选取根据经验选取几段跟原始信号周期性相似的频率段。

6.根据权利要求5所述的基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法，其特征在于上述由于步骤3)中的时频图能够较好的显示原信号的周期性，选取比较明显的特征频段，为了方便计算，实验中选取5个频段ω_x，x=1，2，3，4，5。

7.根据权利要求1所述的基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法，其特征在于上述步骤6)中，将分离出的独立分量信号IC_x与去噪信号y(n)进行互相关运算，选取相关性最大的独立分量定义为IC_A，选取的独立信号其周期性与原信号相同。

8.根据权利要求1所述的基于盲分离的多普勒胎心音瞬时心率的检测方法，其特征在于上述步骤7)中，进行峰值检测之前，先做自相关计算，然后对自相关曲线进行峰值检测，接下来计算瞬时心率，瞬时心率的计算公式为：

f₀是采样信号的采样频率。