[发明专利]一种基于盲分离技术的心电放大器自动增益控制方法

说明书

本发明是一种基于盲分离技术的心电放大器自动增益控制方法。包括如下步骤：1）采集人体的原始心电信号；2）通过放大器放大，并利用A/D转换器，将原始心电信号转换为心电数字信号；3）利用处理器对心电数字信号进行盲分离处理，从中提取出原始心电信号中的基线数字信号；4）将得到的基线数字信号通过D/A转换器转换为模拟电压信号；5）将得到的模拟电压信号作为调整放大器增益的负反馈，动态调整放大器增益，从放大器的输出端获得的就是进行动态增益补偿后的心电信号。本发明能有效地提高心电信号的信噪比，使得采集到的心电波形更加清晰，质量更好。

技术领域

本发明是一种基于盲分离技术的心电放大器自动增益控制方法，属于基于盲分离技术的心电放大器自动增益控制方法的创新技术。

背景技术

随着现代人生活节奏的加快，工作压力的不断增加，心血管疾病成为了一种相当普遍的疾病，威胁着人类的身体健康。而目前医院中普遍采用心电监测仪作为诊断这类疾病的主要判别依据。心电图由人体体表记录到的心电波形组成，记录的是一段电压随时间变化的曲线。由于其在使用过程中具有诊断可靠、使用方便及对人体无损等优点，目前的临床检测中得到了广泛的应用。

心电图中ST段的水平变化趋势可以有效反映多种心血管疾病的临床特征，其中对心肌梗死、心肌缺血等急性疾病的诊断与治疗有重要价值。由于ST段的频率约为0.7Hz，而由于采集设备与人体自身原因所产生的基线信号的频率约为0.05Hz～5Hz，两者的频率有重叠。这直接导致了心电图ST段存在明显的干扰，增加诊断与治疗心血管疾病的难度。在这其中，由人体呼吸效应所产生的基线漂移最为严重。

胎儿心电是反映胎儿宫内生理活动的客观指标之一,是围产期胎儿监护的一种有效手段。通过医用设备对胎儿心电进行检测可以在早期有效地诊断妊娠期和分娩期的胎儿宫内缺氧及先天性心脏病,降低围产儿发病率与死亡率。在临床环境中，通常采用间接法采集胎儿心电，即将心电采集电极贴在孕妇腹壁，通过母体腹壁间接提取胎儿心电,避免了对母体和胎儿的损伤。最终采集到的胎儿心电信号需通过羊水、孕妇腹腔、孕妇皮肤等组织传至孕妇体表,致使胎儿心电信号较弱、不稳定,容易受到母体心电及其它噪声的严重干扰。其中，有母亲呼吸效应所产生的基线漂移严重影响了胎儿心电的观测，极不利于胎儿疾病的诊断与治疗。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种能有效地提高心电信号的信噪比，使得采集到的心电波形更加清晰，质量更好的基于盲分离技术的心电放大器自动增益控制方法。本发明可以根据原始采集信号中的基线干扰的作用，动态调整放大器参数，使感兴趣的目标信号得到有效的放大，同时能抑制干扰信号的影响。

本发明的技术方案是：本发明的基于盲分离技术的心电放大器自动增益控制方法，包括如下步骤：

1)采集人体的原始心电信号；

2)通过放大器放大，并利用A/D转换器，将原始心电信号转换为心电数字信号；

3)利用处理器对心电数字信号进行盲分离处理，从中提取出原始心电信号中的基线数字信号；

4)将得到的基线数字信号通过D/A转换器转换为模拟电压信号；

5)将得到的模拟电压信号作为调整放大器增益的负反馈，动态调整放大器增益，从放大器的输出端获得的就是进行动态增益补偿后的心电信号。

上述步骤1)通过电极采集人体的心电信号。

上述步骤3)处理器对数字信号进行盲分离处理的具体盲分离方法采用的是WICA方法，该方法是小波变换与独立分量分析结合的方法。