[发明专利]一种用于解剖学定位的Theta 节律信号延时算法

摘要

本发明公开了一种用于解剖学定位的Theta节律信号延时算法，其特征在于，包括下述步骤：（1）通过对大的插值倍数进行分解，形成若干个小的插值倍数的级联形式；（2）通过数学推导，得到级联延时算法的数学表达式；（3）通过频谱分析方法，消除级联延时算法中的附加时延。本发明算法克服了传统延时算法中随着插值倍数的增大，运算量急剧增大、而且在延时信号中还引入了一个固定的附加时延的问题，拓宽了该算法的推广应用。

主权项

一种用于解剖学定位的Theta节律信号延时算法，其特征在于，包括下述步骤：（1）通过对大的插值倍数进行分解，形成若干个小的插值倍数的级联形式：首先确定插值倍数Md，并确定数字延时值d=delay×Md/T，T为采样信号周期，然后将插值倍数Md进行分解，形成至少三个小插值倍数的级联形式：Md=M1×M2×…×Mp    M1≥M2≥…≥Mp其中，p为≥3的正整数，M1、M2、…、Mp是分解后的小插值倍数；（2）通过数学推导，得到级联延时算法的数学表达式：设与第一级插值倍数M1对应的FIR低通滤波器为hL1(n)，系数为[hL1(0),hL1(1),…,hL1(N1‑1)]，长度为N1；与第二级插值倍数M2对应的FIR低通滤波器为hL2(n)，系数为[hL2(0),hL2(1),…,hL2(N2‑1)]，长度为N2；……，与第p级插值倍数Mp对应的FIR低通滤波器为hLp(n)，系数为[hLp(0),hLp(1),…,hLp(Np‑1)]，长度为Np；由hL1(n)，hL2(n)，…，hLp(n)可得，延时值为d的p级级联延时算法的数学表达式为： h d ( n ) = Σ l 1 = Hi ( 2 ) Lo ( 2 ) h L 1 ( nM 1 - l 1 ) × ∏ i = 2 p - 2 Σ l i = Hi ( i + 1 ) Lo ( i + 1 ) h Li ( l i - 1 M i - l i ) × Σ l p - 1 = Hi ( p ) Lo ( p ) h L ( p - 1 ) ( l p - 2 M ( p - 1 ) - l p - 1 ) h Lp ( l p - 1 M p - d ) 其中， Hi ( i ) = High [ d ∏ j = i p M j ] , Lo ( i ) = Low [ Σ k = i p - 1 ( N k - 1 ) ∏ j = i k M j + ( N p - 1 + d ) ∏ j = i p M j ] , i取正整数；High[A]表示大于A的最小整数；Low[A]表示小于A的最大整数；hd(n)中n的有效取值范围为：Hi(1)≤n≤Lo(1)上式中， Hi ( i ) = High [ d ∏ j = i p M j ] , Lo ( i ) = Low [ Σ k = i p - 1 ( N k - 1 ) ∏ j = i k M j + ( N p - 1 + d ) ∏ j = i p M j ] （3）通过频谱分析方法，消除级联延时算法中的附加时延：根据hd(n)的表达式，引入一个0延时滤波器h0(n)，其离散时间傅里叶变换为： H 0 ( e jω ) = Σ n = - ∞ ∞ h 0 ( n ) e - jωn 并且： H d ( e jω ) = Σ n = - ∞ ∞ h d ( n ) e - jωn 令H‑0(ejω)=H0(e‑jω)，则消除了附加时延的级联插值‑滤波‑延时‑抽取算法的滤波器为：Hdd(ejω)=Hd(ejω)×H‑0(ejω)=|H0(ejω)|e‑jωd即：hdd(n)=hd(n)*h‑0(n)。