[发明专利]一种单通道腹部记录胎儿心电图提取方法

权利要求书

1.一种单通道腹部记录胎儿心电图提取方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1.采集一路母体腹部信号；

步骤2.使用3阶低通巴特沃斯滤波器来去除基线漂移

步骤3.使用SVD和SW来构建母体胸部信号，将其作为网络输入信号；

步骤4.使用BP神经网络提取胎儿心电信号。

2.如权利要求1所述的一种单通道腹部记录胎儿心电图提取方法，其特征在于所述步骤3包括，

3.1.对去噪后的母体腹部信号使用自适应阈值检测母体R波位置；

3.2.对R波位置点进行一阶求导得到每个RR间期的长度，再求平均RR间期的长度；

3.3.使用梯形窗口来选择并加权每个检测到的母体QRS周围的信号，梯形窗口的宽度为平均RR间期的长度；这些加权QRS段用矩阵X表示，维数为m×n，其中m的大小为平均RR间期的长度，n是这一段心电数据中母体QRS的数量；

3.4.使用SVD分解矩阵X，SVD的公式为X＝USV^T,其中矩阵S是奇异值的对角矩阵，维数为n×n，U和V分别是左右奇异向量的酉矩阵，维数分别为m×n，n×n，T为矩阵的转置符号；

3.5.由于母体心电成分对协方差矩阵的贡献最大，所以只保留最大的奇异值，构建母体心电，SVD公式为X_r＝U_rS_rV_r,其中S_r为矩阵X的最大奇异值，U_r是最大奇异值对应的左奇异向量的酉矩阵，V_r是最大奇异值对应的右奇异向量的酉矩阵，X_r为重构的母体心电，维数为m×n，其中m的大小为平均RR间期的长度，n是这一段心电数据中母体QRS的数量，T为矩阵的转置符号；

3.6.对X_r中的每个心电周期使用平滑窗口平滑胎儿QRS波，并将每个心电周期进行连接，构成母体胸部心电信号。

3.如权利要求1所述的一种单通道腹部记录胎儿心电图提取方法，其特征在于所述步骤4包括，

4.1.将去噪后的母体腹部混合心电作为网络输入信号，SVD和SW构建的母体胸部心电作为网络目标信号；

4.2.构建反向传播神经网络，隐层设置为15个神经元，迭代次数选取范围为200～1000次，学习速率的选取范围在0.01～0.8之间，目标误差选取范围为0.000001～0.00001；

4.3.采用最小均方误差的BP神经网络方法训练网络，得到网络模板，估计出最佳期望信号；

4.4.目标信号减去最佳期望信号，得到胎儿心电信号。