基于聯(lián)合稀疏譜重構(gòu)的PPG信號(hào)降噪算法
本文關(guān)鍵詞:基于聯(lián)合稀疏譜重構(gòu)的PPG信號(hào)降噪算法 出處:《電子學(xué)報(bào)》2017年07期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 光電容積脈搏波 心率測(cè)量 稀疏信號(hào)重構(gòu) 壓縮感知
【摘要】:針對(duì)光電容積脈搏波(Photoplethysmography,PPG)傳感器數(shù)據(jù)采集降噪問題,本文提出一種基于聯(lián)合稀疏重構(gòu)的PPG信號(hào)運(yùn)動(dòng)噪聲降噪算法.該算法通過構(gòu)建同時(shí)間段內(nèi)PPG信號(hào)和加速度信號(hào)的頻譜矩陣,提取頻譜矩陣稀疏特征和該矩陣行稀疏特征,利用壓縮感知方法,將PPG信號(hào)運(yùn)動(dòng)噪聲去除過程建模為聯(lián)合稀疏信號(hào)重構(gòu)過程,并將該過程進(jìn)一步建模為最優(yōu)化模型,通過迭代尋優(yōu)來獲得該模型的最優(yōu)解,結(jié)合譜減法,從而有效去除PPG信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)噪聲,降低噪聲對(duì)PPG信號(hào)的影響.仿真分析表明,本文提出的算法能有效去除PPG信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)噪聲,獲得較好的降噪效果.
[Abstract]:Aiming at the problem of data acquisition and noise reduction of photovolumic pulse wave (PPG) sensor. In this paper, a noise reduction algorithm for PPG signal based on joint sparse reconstruction is proposed, which constructs the spectrum matrix of PPG signal and acceleration signal in the same time period. The sparse feature of the spectrum matrix and the row sparse feature of the matrix are extracted, and the motion noise removal process of the PPG signal is modeled as the joint sparse signal reconstruction process by using the compression sensing method. The process is further modeled as an optimization model, the optimal solution of the model is obtained by iterative optimization, and the motion noise in the PPG signal is effectively removed by combining the spectral subtraction method. The simulation results show that the proposed algorithm can effectively remove the moving noise from the PPG signal and obtain a better noise reduction effect.
【作者單位】: 浙江師范大學(xué)數(shù)理與信息工程學(xué)院;東北大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:浙江省自然科學(xué)基金(No.LY14F010008) 國(guó)家自然科學(xué)基金(No.61572023)
【分類號(hào)】:TN911.4;TP212
【正文快照】: 1引言隨著智能手表、智能腕帶、智能手環(huán)等可穿戴式智能設(shè)備的興起,以及人們對(duì)健康狀況的重視,基于光電容積脈搏波(Photoplethysmography,PPG)傳感器的PPG信號(hào)采集方法受到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,相關(guān)技術(shù)已在工業(yè)界的可穿戴式智能設(shè)備中得到了應(yīng)用[1-2].然而,PPG信號(hào)是
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10 王s,
本文編號(hào):1438116
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