[发明专利]一种用于数字听诊器的双通道自适应滤波器模型定阶方法

说明书

本发明公开了一种用于数字听诊器的双通道自适应滤波器模型定阶方法，以副通道滤波后信号N₂(k)作为输入信号，主通道滤波后信号N₁(k)为输出信号，采用相关分析法确定用于数字听诊器的双通道自适应滤波器期望模型的脉冲响应序列G，并基于脉冲响应序列G辨识数字听诊器双通道自适应滤波器期望模型的阶数。本发明具有可有效抑制听诊器膜片低频振荡分量对双通道自适应滤波器期望模型辨识的影响、可避免奇异值突变不明显、不易确定阶次等情况、准确度高等优点。

技术领域

本发明涉及医学测量和模态参数分析的技术领域，尤其涉及到一种用于数字听诊器的双通道自适应滤波器模型定阶方法。

背景技术

使用数字听诊器可实现随时随地高效率的体音采集、计算机辅助诊断、医生远程就诊等功能，极大减少患者的随诊成本，日益成为患者家庭监护的重要手段。然而，在采集过程中，微弱的体音信号难以避免地会受到环境噪声的干扰；环境噪声会大大降低体音信号的可分析性，导致医生的远程听诊或者计算机的辅助诊断出现误诊。

双通道自适应滤波是目前应用最普遍的环境噪声降噪技术之一，其主通道采集带噪信号，副通道采集环境噪声；对副通道的环境噪声进行处理，所得信号用于抵消主通道中的噪声，以此实现降噪。双通道自适应滤波器易于实现，成本低，被广泛应用于远程会议、移动电话、降噪耳机等领域，其应用于数字听诊器亦具备很好的实用价值。

而滤波器模型阶数作为双通道自适应降噪算法的关键参数之一，该参数会影响滤波器的稳态误差，也在很大程度上决定了硬件芯片的选型。但目前尚未见关于如何确定数字听诊器中自适应滤波器模型阶数的相关研究报道。因此，发明一种用于数字听诊器的双通道自适应滤波器模型定阶方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可有效抑制听诊器膜片低频振荡分量对双通道自适应滤波器期望模型辨识的影响、可避免奇异值突变不明显、不易确定阶次等情况、准确度高的用于数字听诊器的双通道自适应滤波器模型定阶方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：

一种用于数字听诊器的双通道自适应滤波器模型定阶方法，以副通道滤波后信号N₂(k)作为输入信号，主通道滤波后信号N₁(k)为输出信号，确定用于数字听诊器的双通道自适应滤波器期望模型的脉冲响应序列G，并基于脉冲响应序列G辨识数字听诊器双通道自适应滤波器期望模型的阶数。

进一步地，所述主通道滤波后信号N₁(k)和副通道滤波后信号N₂(k)通过以下步骤得到：

S1、设置M序列信号的位移脉冲周期Δt；

S2、设置M序列信号的循环节拍N_p；

S3、记录数字听诊器在M序列信号激励下主、副通道分别采集到的主通道环境噪声信号N'₁(k)和副通道环境噪声信号N'₂(k)；

S4、对主通道环境噪声信号N'₁(k)和副通道环境噪声信号N'₂(k)进行预处理，得到主通道滤波后信号N₁(k)和副通道滤波后信号N₂(k)。

进一步地，所述步骤S4对主通道环境噪声信号N'₁(k)和副通道环境噪声信号N'₂(k)进行高通滤波预处理，得到主通道滤波后信号N₁(k)和副通道滤波后信号N₂(k)。

进一步地，采用相关分析法确定用于数字听诊器的双通道自适应滤波器期望模型的脉冲响应序列G，具体过程如下：

S5-1、计算副通道滤波后信号N₂(k)的自相关函数：