一种信号去噪处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种信号去噪处理方法和装置，涉及通信技术领域。主要技术方案包括：对待处理的肌电信号进行同态变换，将所述待处理的肌电信号转化为加性噪声对所述加性噪声进行独立分量分析，将所述加性噪声中的噪声分离，然后再自适应滤波将工频干扰滤除，得到去噪后的肌电信号。采用上述方法，可以抑制表面肌电信号中的干扰信号，并且能获取表面肌电信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，更具体的涉及一种信号去噪处理方法及装置。
技术介绍
表面肌电信号(surfaceelectromyography，英文简称：sEMG)是由肌肉兴奋时所募集的运动单位产生的一个个动作电位序列(MotorUnitActionPotentialTrains，英文简称：MUAPT)在皮肤表面叠加而成，是一种非平稳的微弱信号。表面肌电信号在采集过程中，由于人体分布电容及电路引线的存在，使得工频电通过电磁场的作用产生50Hz及其谐波的干扰，其数量及可以达到几伏甚至几十伏，是表面肌电信号的3-5个数量级，表面肌电信号频谱范围在10Hz-500Hz，且主要频率集中在50Hz-150Hz。由于表面肌电信号的主频带较窄，工频干扰的作用相当于一种随时间变化的乘性干扰。目前，对表面肌电信号的降噪方法是通过小波变换，获取表面肌电信号。由于小波变换是将信号分解成不同频段上实现信噪分离，需要对信号频段特征有先验了解才能获得满意的分离效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种信号去噪处理方法及装置，可以抑制待处理的肌电信号中的工频干扰噪声，并且能得到去噪后的肌电信号。本专利技术实施例提供一种信号去噪处理方法，该方法包括：对待处理的肌电信号进行同态变换，将所述待处理的肌电信号转化为加性噪声；对所述加性噪声进行独立分量分析，然后再利用自适应滤波，将所述加性噪声中的工频噪声滤除，得到去噪后的肌电信号。>较佳地，所述对待处理的肌电信号进行同态变换之前，还包括：获取所述待处理的肌电信号，其中，所述待处理的肌电信号根据下列公式确定：x(t)＝s(t)·y(t)式中：x为采集的待处理的肌电信号；s为去噪后的肌电信号，y为工频噪声。较佳地，通过下列公式对所述待处理的肌电信号进行同态变换：G(x)＝log(s)+log(y)。较佳地，所述对所述加性噪声进行独立分量分析，包括：根据下列公式对所述加性噪声进行独立分量分析：X=AS=Σi=1naisi]]>式中，X为n维采集的待处理的肌电信号；S为n维去噪后的肌电信号；A为N×N满秩的混合矩阵，i为大于0且小于n的正整数，n为大于1的正整数。本专利技术实施例还提供一种信号去噪处理装置，该包括：同态变换单元，用于对待处理的肌电信号进行同态变换，将所述待处理的肌电信号转化为加性噪声；去噪单元，用于对所述加性噪声进行独立分量分析，然后再利用自适应滤波，将所述加性噪声中的工频噪声滤除，得到去噪后的肌电信号。较佳地，所述同态变换单元还用于：获取所述待处理的肌电信号，其中，所述待处理的肌电信号根据下列公式确定：x(t)＝s(t)·y(t)式中：x为采集的待处理的肌电信号；s为去噪后的肌电信号，y为工频噪声。较佳地，通过下列公式对所述待处理的肌电信号进行同态变换：G(x)＝log(s)+log(y)。较佳地，所述去噪单元具体用于：根据下列公式对所述加性噪声进行独立分量分析：X=AS=Σi=1naisi]]>式中，X为n维采集的待处理的肌电信号；S为n维去噪后的肌电信号；A为N×N满秩的混合矩阵，i为大于0且小于n的正整数，n为大于1的正整数。本专利技术实施例中，对待处理的肌电信号进行同态变换，将所述待处理的肌电信号转化为加性噪声，对所述噪声进行独立分量分析，然后再利用自适应滤波，将所述加性噪声中的工频噪声滤除，得到去噪后的肌电信号。上述方法中，利用对数变换将乘性的待处理的肌电信号转化为加性肌电信号，利用独立分量分析，然后利用自适应滤波，将加性待处理的肌电信号中的去噪后的肌电信号从工频噪声中分离出来。采用上述方法，可以抑制待处理的肌电信号中的工频干扰噪声，并且能得到去噪后的肌电信号。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种信号去噪处理方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的受试者的待处理的肌电信号原始信号示意图；图3A为本专利技术实施例提供的受试者处于放松状态时的待处理的肌电信号放大示意图；图3B为本专利技术实施例提供的受试者处于握拳状态时的待处理的肌电信号放大示意图；图4为本专利技术实施例提供的待处理的肌电信号的频谱示意图；图5为本专利技术实施例提供的去噪后的肌电信号示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种信号去噪处理装置结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例涉及的专业术语：1、同态变换是对乘性或卷积噪声进行变换的一种信号处理手段，乘性噪声信号通过同态变换转换为加性噪声信号，利用加性噪声的处理方法将噪声有效滤除，再通过同态反变换原理得到有用信号。这种处理方法可以有效地去除乘性噪声，该方法是对噪声背景下的微弱信号的提取的一种有效手段。同态变换基本原理：其基于映射原理，同态变换滤波是一种基于映射原理，利用对数变换将乘性噪声变化为加性，然后利用加性噪声的线性滤波法将噪声去除，最后通过指数函数的逆变换得到源信号。2、独立分量分析(independentcomponentanalysis，中文简称：独立分量分析)，是指从多个源信号的线性混合信号中分离出源信号的技术。除了已知源信号是统计独立外，无其他先验知识，独立分量分析是伴随着盲信源问题而发展起来的，故又称盲分离。图1示例性示出了本专利技术实施例提供的一种信号去噪处理方法流程示意图，该方法可以应用于微弱信号去噪方法。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种信号去噪处理方法，包括以下步骤：步骤101，对待处理的肌电信号进行同态变换，将所述待处理的肌电信号转化为加性噪声；步骤102，对所述加性噪声进行独立分量分析，然后再利用自适应滤波，将所述加性噪声中的工频噪声滤除，得到去噪后的肌电信号。在步骤101中，将采集到的表面肌电信号确定为待处理的肌电信号。在实际应用中，由于人体分布电容及电路引线的存在，使得工频电通过电磁场的作用产生50Hz及其谐波的干扰，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号去噪处理方法，其特征在于，该方法包括：对待处理的肌电信号进行同态变换，将所述待处理的肌电信号转化为加性噪声；对所述加性噪声进行独立分量分析，然后再利用自适应滤波，将所述加性噪声中的工频噪声滤除，得到去噪后的肌电信号。

【技术特征摘要】
1.一种信号去噪处理方法，其特征在于，该方法包括：
对待处理的肌电信号进行同态变换，将所述待处理的肌电信号转化为加性噪声；
对所述加性噪声进行独立分量分析，然后再利用自适应滤波，将所述加性噪声中的工
频噪声滤除，得到去噪后的肌电信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待处理的肌电信号进行同态变换之
前，还包括：
获取所述待处理的肌电信号，其中，所述待处理的肌电信号根据下列公式确定：
x(t)＝s(t)·y(t)
式中：x为采集的待处理的肌电信号；s为去噪后的肌电信号，y为工频噪声。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过下列公式对所述待处理的肌电信号进行
同态变换：
G(x)＝log(s)+log(y)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述加性噪声进行独立分量分析，包
括：
根据下列公式对所述加性噪声进行独立分量分析：
X=AS=Σi=1naisi]]>式中，X为n维采集的待处理的肌电信号；S为n维去噪后的肌电信号；A为N×N满秩的混
合矩阵，i为大于0且小于n的正整数，n为大于1的正整...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵汗青，李海燕，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23