基于独立成分分析的人体信号检测开题报告
2022-01-05 22:03:47
全文总字数:4995字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
生物学和医学的发展日益成熟,人们越来越重视个体健康,其中人体各个部位所反映出的信号对人体健康有着强烈的指导作用。现代医学的开端,始于听诊器的发明。以前,医生使用听诊器可以用来判别心跳血压呼吸等生命体,可以较为准确地为病人诊断;如今,医学界可以使用更高端的信号采集设备对所需要检测的人体部位进行信息收集,得到一系列相关的信号与标准范围相比较判别一个人的健康程度。但是,人体生物信号绝大部分是低频,甚至超低频信号,这就使得外界的干扰和人体内自身其他信号的干扰会对信号采集产生较大的干扰,比如在检测脉搏波信号时会受到运动伪迹、人体静电等噪声的影响,在检测心电信号是会受到呼吸波、肺电等噪声的影响。所以,目前设备所采集到的信号并不是我们所需要的目标信号,因为其中夹杂着一部分我们不需要的噪声。
基于以上情况,在所检测到的脉搏波信号和心电信号中,分离出目标信号、去除噪声就显得很有必要。在我们所得到的混合信号中,并不知晓哪一部份是目标信号所发出来的,对于我们来说是盲源的,所以有必要用到盲源信号分离技术(bbs)。其中,近几年独立成分分析(ica)在bbs方面的发展较为迅速,不妨我们就用ica技术来实现信号分离得到目标信号。在此之前,我们也有必要对所测得的信号进行预处理,因为脉搏波信号和心电信号都是低频信号,会受到一些高频信号和其他低频信号的干扰。预处理的过程,首先是对所检测的信号进行滤波处理去除高频成分,然后对信号进行集中化、白化、其余信号权重置0处理。针对预处理过的信号,应用基于ica算法的处理手段进行处理,分离出噪声和目标信号,并且从混合信号中分理出想要的呼吸波成份。
在得到最大相似的目标信号之后,结合呼吸波成分,我们也可以从中检测出呼吸率、心率、qrs波等参数。
2. 研究的基本内容
1、盲源分离(bbs)的发展历程及应用领域;
2、结合实例和理论分析独立成分分析(ica)算法的原理,并铺开展示由ica算法衍生出的其他算法,如fast ica算法、负熵算法等;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案:
1、去图书馆或网上查阅人体生物信号的特征以及预处理所需要的注意点;
4. 参考文献
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