生物醫學信號是源于一個生物系統的一類信號,像心音、腦電、生物序列和基因以及神經活動等,這些信號通常含有與生物系統生理和結構狀態相關的信息,它們對這些系統狀態的研究和診斷具有很大的價值。信號拾取、采集和處理的正確與否直接影響到生物醫學研究的準確性,如何有效地從強噪聲背景中提取有用的生物醫學信號是信號處理技術的重要問題。 設計自適應濾波器對帶有工頻干擾的生物醫學信號進行濾波,從而消除工頻干擾,獲得最佳的濾波效果是本研究要解決的問題。生物醫學信號具有信號弱、噪聲強、頻率范圍較低、隨機性強等特點。由于心電(electrocardiogram,ECG)信號的確定性、穩定性、規則性都比其他生物信號高,便于準確評估和檢測濾波效果,本研究采用ECG信號作為原始的模板信號。 本研究將新的電子芯片技術與現代信號處理技術相結合,從過去單一的軟件算法研究,轉向軟件與硬件結合,從而提高自適應速度和精度,而且可以使系統的開發周期縮短、成本降低、容易升級和變更。 采用現場可編程邏輯器件(Field Programmable Gate Array,FPGA)作為新的ECG快速提取算法的硬件載體,加快信號處理的速度。為了將ECG快速提取算法轉換為常用的適合于FPGA芯片的定點數算法,研究中詳細分析了定點數的量化效應對自適應噪聲消除器的影響,以及對浮點數算法和定點數算法的復合自適應濾波器的各種參數的選擇,如步長因子和字長選擇。研究中以定點數算法中的步長因子和字長選擇,作為FPGA設計的基礎,利用串并結合的硬件結構實現自適應濾波器,并得到了預期的效果,準確提取改善后的ECG信號。 研究中,在MATLAB(Matrix Laboratry)軟件的環境下模擬,選取帶有50Hz工頻干擾的不同信噪比的ECG原始信號,在浮點數情況下,原始信號通過采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮點數自適應濾波器后,根據信噪比的改善和收斂速度,確定不同的最佳μ值,并在定點數情況下,在最佳μ值的情況下,原始信號通過采用LMs算法的定點數自適應濾波器后,根據信噪比的改善效果和采用硬件的經濟性,確定最佳的定點數。并了解LMS算法中步長因子、定點數字長值對信號信噪比、收斂速度和硬件經濟性的影響。從而得出針對含有工頻干擾的不同信噪比的原始ECG,應該采用什么樣的μ值和什么樣的定點數才能對原始ECG的改善和以后的硬件實現取得最佳的效果,并根據所得到的數據和結果,在FPGA上實現自適應濾波器,使自適應濾波器能對帶有工頻干擾的ECG原始信號有最佳的濾波效果。
上傳時間: 2013-04-24
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一張電路圖通常有幾十乃至幾百個元器件,它們的連線縱橫交叉,形式變化多端,初學者往往不知道該從什么地方開始, 怎樣才能讀懂它。其實電子電路本身有很強的規律性,不管多復雜的電路,經過分析可以發現,它是由少數幾個單元電路組成的。好象孩子們玩的積木,雖然只有十 來種或二三十種塊塊,可是在孩子們手中卻可以搭成幾十乃至幾百種平面圖形或立體模型。同樣道理,再復雜的電路,經過分析就可發現,它也是由少數幾個單元電 路組成的。因此初學者只要先熟悉常用的基本單元電路,再學會分析和分解電路的本領,看懂一般的電路圖應該是不難的。
上傳時間: 2013-07-07
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針對高速數字信號處理的要求,提出用FPGA 實現基- 4FFT 算法,并對其整體結構、蝶形單\\\\\\\\r\\\\\\\\n元進行了分析. 采用蝶算單元輸入并行結構和同址運算,能同時提供蝶形運算所需的4 個操作\\\\\\\\r\\\\\\\\n數,具有最大的數據并行性,能提高處理速度 按照旋轉因子存放規則,蝶形運算所需的3 個旋轉\\\\\\\\r\\\\\\\\n因子地址相同,且尋址方式簡單 輸出采取與輸入相似的存儲器 運算單元同時采用3 個乘法的\\\\\\\\r\\\\\\\\n復數運算算法來
上傳時間: 2013-08-08
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根據比例因子與系統性能的關系和整定原則,得到可行的整定規則表,對瀝青撒布控制系統采用了參數自整定模糊控制算法控制噴灑的壓力,實現了灑布量的穩定精確控制,提高了灑布質量和生產效率。
上傳時間: 2013-11-01
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隨著遙感影像數據量不斷增長,為了更加高效地組織與管理海量的遙感影像,研究并提出了改進的基于小波分解的影像金字塔構建方法。利用多分辨率分析和圖像的小波分解與重構算法,參考影像金字塔構建的一般方法,將圖像小波分解的不同級系數量化、編碼后,分別存儲于金字塔的不同層中。該構建方法可以有效地降低金字塔各層之間的數據冗余,減少總數據量和瀏覽時的數據流量,并能更好地支持嵌入式碼流和漸進式傳輸。
上傳時間: 2013-10-20
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為了減小匹配傅里葉變換分析的計算量,提出了一種基于快速傅里葉變換的快速算法。根據匹配傅里葉變換的分解將積分形式轉化為離散形式,推導出快速算法表達式。該算法與直接的數值離散匹配傅里葉變換算法相比較,計算量大大減少。同時給出了其在雷達信號處理中線性調頻信號的檢測與參數估計的應用。理論及計算機仿真結果表明了該算法的有效性和精確性,有良好的工程應用前景。
上傳時間: 2013-10-21
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數字水印是數字信息安全領域研究的一個熱點。小波變換算法以其多分辨率分析的特性在應用數學方面取得了一定的發展。文中結合小波算法,在數字圖像的低頻域中采用分塊方法來嵌入數字水印,改進了小波多尺度分解算法,通過實驗說明,該數字水印算法對數字水印的穩定性效果明顯
上傳時間: 2013-11-08
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在魚雷技術發展中,低截獲概率技術(LPI)的采用大大提高魚雷的作戰能力,同時也對截獲信號提出了更高的要求。本文將基于小波分析的檢測方法,具體對有效的低截獲特征信號信號進行檢測,相比于短時傅里葉變換的基礎上,采用Daubechies5小波對信號進行分解變換,證明小波分析方法的有效性及優越性。
上傳時間: 2013-10-22
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針對信號檢測中經常存在的噪聲污染問題,利用小波分解之后可以在各個層次選擇閾值,對噪聲成分進行抑制,手段更加靈活。本文介紹了小波變換的一般理論以及在信號降噪中的應用,分析了被噪聲污染后的信號的特性;利用MATLAB軟件進行了信號降噪的模擬仿真實驗并在降噪光滑性和相似性兩個方面體現出小波變換的優勢。本文分別使用了不同類型的小波和相同類型小波下不同閾值對信號進行了降噪.仿真結果表明小波變換具有良好降噪的效果。
上傳時間: 2013-10-19
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提出了一種基于仿生小波變換和模糊推理的變步長自適應濾波語音降噪算法。該算法首先用仿生小波變換法對包含噪聲的語音信號進行小波分解,以分離出來的噪聲信號作為自適應濾波器的輸入,選擇基于模糊推理變步長自適應算法對帶噪聲語音信號進行降噪處理,最終實現語音信號的信噪分離,去除語音信號中的噪聲。仿真結果表明,該方法對語音信號有較為明顯的降噪效果。
上傳時間: 2013-10-14
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