刻的所述待处理信号中的 心电信号的输出值
[0165] 本发明实施例提供的去除心电信号中静电干扰的装置可以使用在前述对应的方 法实施例二中，详情参见上述实施例二的描述，在此不再赘述。
[0166] 所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能 模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模 块完成，即所述装置的内部结构划分成不同的功能模块，上述功能模块既可以采用硬件的 形式实现，也可以采用软件的形式实现。另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互 区别，并不用于限制本申请的保护范围。
[0167] 综上所述，本发明实施例通过前向卡尔曼滤波获取待处理信号的前向卡尔曼滤波 数据，根据所述前向卡尔曼滤波数据和RTS平滑理论，平滑估计出待处理信号中的心电信 号，从而实现心电信号中静电干扰的去除，解决了现有扩展卡尔曼滤波器去除心电信号中 静电干扰准确率不高的问题。
[0168] 本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质 中，所述的存储介质，包括R0M/RAM、磁盘、光盘等。
[0169] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种去除屯、电信号中静电干扰的方法，其特征在于，所述方法包括： 获取待处理信号的前向卡尔曼滤波数据； 根据所述前向卡尔曼滤波数据，获取所述待处理信号中的屯、电信号。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取待处理信号的前向卡尔曼滤波数据 之前，还包括： 获取待处理信号的相关参数。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取待处理信号的相关参数包括： 采集N个屯吨周期的待处理信号，并存入2 XM矩阵0,矩阵O的第ko个列矢量其中，k〇=l，2,…，M，M、N为大于零的整数，气。为待处理信号的幅值，ko为采样点序号； 对所述采集的N个屯、电周期的待处理信号进行R波检测，将所述待处理信号的R峰的序 号ko存入一维列矢量R，计算第i个屯、电周期的起始点位置并将其存入一维列矢量Beg,其中，R(i)为第i个待处理信号R峰的采样点序号，INT为取整函 数； 根据所述第i个屯吨周期的起始点位置Beg(i)，计算第i个屯吨周期的采样点数Numi, W 获得所述待处理信号的全局角速度其中，fs为采样频率； 将第i个屯、电周期的待处理信号映射成长度为fs的信号序列ECGnewi，并计算所述N个屯、 电周期的信号平均值：，其中，ke=l，2,…，fs; 根据所述N个屯、电周期的信号平均值ECGmean(ke)，计算所述待处理信号的模型参数W获得过程噪声矢量均值I其中n为建模不确定性； 根据信号序列ECGnewi化e)和所述N个屯吨周期的信号平均值ECGmean化6)，计算所述待 处理信号的观测噪声功率ECGms, W获得前向卡尔曼滤波观测噪声自相关矩阵其中S为采样间隔。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取待处理信号的前向卡尔曼滤波数 据包括： 采集所述待处理信号，计算所述待处理信号中第kp个采样点所对应的弧值巧。，W获得 kp时刻的观测矩阵，其中，\为kp时刻的信号幅值，kp为大于零的整数； A / A 、 计算kp时刻的前向卡尔曼滤波预测值抑侣）=/义.'化-l)，r*。I听。=床和kp时刻的 \J 前向卡尔曼滤波预测误差自相关矩阵，其 中，f为前向卡尔曼滤波的状态转移抽象函数，為。^为kp-1时刻前向卡尔曼滤波的状态转移 抽象函数f对勺偏导数，巧,:-1为kp-1时刻前向卡尔曼滤波的状态转移抽象函数f 对承的偏导数，Pf化P-I)为kp-1时刻的前向卡尔曼滤波误差自相关矩阵，Q为前向卡尔曼滤 波观测误差自相关矩阵； 根据kp时刻的观测矩阵&,，计算kp时刻的新息过程％。，W获得前向卡尔曼滤波值 采/托,)=义/化)+攝f"傅"，其中，每为kp时刻的前向卡尔曼滤波增益矩阵； 根据kp时刻的前向卡尔曼滤波增益矩阵心和kp时刻的前向卡尔曼滤波预测误差自相 关矩阵Kf化P-I，kp)，计算kp时刻的前向卡尔曼滤波误差自相关矩阵化)=(/-咕声化"批-A)'其 中，I和C为单位矩阵。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述前向卡尔曼滤波数据，获取 所述待处理信号中的屯、电信号包括： 根据kp时刻的前向卡尔曼滤波预测误差自相关矩阵Kf化P-I，kp)和kp-1时刻的前向卡尔 曼滤波误差自相关矩阵Pf化P-1)，计算kp-1时刻的前向卡尔曼滤波增益矩阵Kg(kp-l)=pf (kp-1)比 f(kp-l，kp)]-i; 根据kp-1时刻的前向卡尔曼滤波增益矩阵Kg(kp-l)、kp-l时刻的前向卡尔曼滤波值 义时刻的所述待处理信号中屯、电信号的的输出值和kp时刻的前向卡尔 曼滤波预测值计算kp-1时刻的所述待处理信号中的屯、电信号的输出值6. -种去除屯、电信号中静电干扰的装置，其特征在于，所述装置包括： 数据获取模块，用于获取待处理信号的前向卡尔曼滤波数据； 信号获取模块，用于根据所述前向卡尔曼滤波数据，获取所述待处理信号中的屯、电信 号。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 参数获取模块，用于获取待处理信号的相关参数。8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参数获取模块包括： 采集单元、处理单元、第一计算单元、第二计算单元、第=计算单元W及第四计算单元； 所述采集单元，用于采集N个屯、电周期的待处理信号，并存入2XM矩阵0,矩阵O的第ko个 是O 列矢量巧。=2 ，其中，k〇=l，2,…，M，M、N为大于零的整数，每。为待处理信号的幅值，ko为 -点〇_ 采样点序号； 所述处理单元，用于对所述采集的N个屯、电周期的待处理信号进行R波检测，将所述待 处理信号的R峰的序号ko存入一维列矢量R，计算第i个屯、电周期的起始点位置，并将其存入一维列矢量Beg,其中，R(i)为第i个待处理信号 的R峰的采样点序号，INT为取整函数； 所述第一计算单元，用于根据所述第i个屯、电周期的起始点位置Beg(i)，计算第i个屯、 电周期的采样点数Numi, W获得所述待处理信号的全局角速度>其中^3为 采样频率； 所述第二计算单元，将第i个屯、电周期的待处理信号映射成长度为fs的信号序列 ECGnewi，并计算所述N个屯、电周期的信号平均值j，其中， ke=l ,fs； 所述第=计算单元，用于根据所述N个屯、电周期的信号平均值ECGmean化6)，计算所述待 处理信号的模型参数[而馬，馬，a"馬A，咬A A A'，兮，咬，线，0"坏]，W获得过程噪声 矢量均值 W =份^7 A.,，化，a、.，，A," A.S.，.气,，命，坏，A， 性； 所述第四计算单元，用于根据信号序列ECGnewi化e)和所述N个屯、电周期的信号平均值 ECGmean化6)，计算所述待处理信号的观测噪声功率ECGms, W获得前向卡尔曼滤波观测噪 声自相关矩阵i，其中S为采样间隔。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据获取模块包括： 采集单元、第一计算单元、第二计算单元W及第=计算单元； 采集单元，用于采集所述待处理信号，计算屯、电周期中第kp个采样点所对应的弧值热。， W获得kp时刻的观测矩阵私=，其中\为kp时刻的信号幅值，kp为大于零的整数； 'L.A」 第一计算单元，用于计算kp时刻的前向卡尔曼滤波预测值AY似=./f.r(、-i).巧,1巧,=庐 和kp时刻的前向卡尔曼滤波预测误差自相关矩降护-(Ap-IA) = A,--1批估-1)准-1+巧。-迫皆-1， 其中，f为前向卡尔曼滤波的状态转移抽象函数，A-,,-1为kp-1时刻前向卡尔曼滤波的状态转 移抽象函数f对义/ -I)的偏导数，巧。-I为kp-1时刻前向卡尔曼滤波的状态转移抽象函数 f对巧的偏导数，Pf化P-1)为kp-1时刻的前向卡尔曼滤波误差自相关矩阵，Q为前向卡尔曼滤 波观测误差自相关矩阵； 第二计算单元，用于根据kp时刻的观测矩阵餐，计算kp时刻的新息过程获得前 向卡尔曼滤波值.V' (AJ = 乂1' ，其中，Kg足为kp时刻的前向卡尔曼滤波增益 矩阵； 第S计算单元，用于根据kp时刻的前向卡尔曼滤波增益矩阵A古/和kp时刻的前向卡尔 曼滤波预测误差自相关矩阵Kf(kp-l，kp)，计算kp时刻的前向卡尔曼滤波误差自相关矩阵 尸'批) = (/-你/.OA" ，其中，I和C为单位矩阵。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信号获取模块包括： 第一计算单元，用于根据kp时刻的前向卡尔曼滤波预测误差自相关矩阵Kf化P-I，kp)和 kp-1时刻的前向卡尔曼滤波误差自相关矩阵Pf(kp-l)，计算kp-1时刻的前向卡尔曼滤波增 益矩阵 Kg 化 p-l)=pf 化 P-1)比f 化p-l，kp)]-i; 第二计算单元，用于根据kp-1时刻的前向卡尔曼滤波增益矩阵Kg化p-l)、kp-l时刻的前 向卡尔曼滤波值;T'~])、kp时刻的所述待处理信号中的屯、电信号的输出值义和kp 时刻的前向卡尔曼滤波预测值;r/ (Ap；)，计算kp-1时刻的所述待处理信号中的屯、电信号的 输出值
【专利摘要】本发明属于信号处理技术领域，提供了一种去除心电信号中静电干扰的方法和装置。所述方法包括：获取待处理信号的前向卡尔曼滤波数据；根据所述前向卡尔曼滤波数据，获取所述待处理信号中的心电信号。通过本发明解决了现有扩展卡尔曼滤波器去除心电信号中静电干扰准确率不高的问题。
【IPC分类】A61B5/00
【公开号】CN105640503
【申请号】
【发明人】李烨, 饶永康, 李鑫
【申请人】深圳先进技术研究院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月30日