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论文研究-非高斯噪声背景下的诱发电位信号去噪方法.pdf

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在一些特殊实验条件下EP信号的背景EEG噪声具有显著脉冲特性。基于传统的小波去噪方法不能有效地去除EP信号中具有尖峰脉冲特性的背景噪声。提出中值滤波-小波阈值去噪算法，进行中值滤波抑制信号中的尖峰脉冲，利用小波阈值消噪去除剩余噪声。仿真结果表明经过中值滤波预处理后的小波去噪方法比传统的小波去噪方法在信噪比较低时更具有良好的消噪性能。
l88 014,50(9) Computer Engineering and Applications计算机工程与应用 2.5 2.0 10 本文方法去噪 21.5传统小波阈值去噪恐1.0 兰吗传统小波國值去噪本文方法去噪 0 0 0 6-4-20246 10 信噪比SNR/dB 输入信噪比 SARde 图5传统小波阈值去噪和本文方法图6传统小波阈值去噪和本文方法去噪均方误差曲线去噪信噪比提高曲线去除脉冲噪声的影响,滑动窗口大小为10时,窗口过影响。屮值滤波预处理的消噪方法在低输入信噪比情宽,产生过平滑现象,丢失信号的信息,滑动窗口大小为况下,能有效地抑制FP信号中的尖峰脉冲,可以极大地 5时,比较好地兼顾去噪和保留原始信号的信息。改变传统的小波去噪方法的性能,表现出良好的韧性。 4性能分析参文献: 为了进一步比较两种方法的去噪效果,在不同的信[11 Kong X, Qiu T A. Adaptive estimation of latency change 噪比情况下,分别仿真计算均方误差,如图5所示 in evoked potcntial shy direct least mcan p-norm timc- 其中虚线代表传统小波阈值厶噪均方误差曲线,实 delay estimation[J].IEEE Transactions on Biomedical Engi- 线代表本文方法去噪均方误差曲线,由图5可以看出, neering,1999,46(8):994-1003 两种方法均方误差均随着信号的信噪比的提高而减21 Nikia C L, Shao M. signal processing with alpha-stable 小。但在信噪比小于10dB情况下,本文介绍的方法明 distributions and applications[m]. New York: John Wiley 显优于传统小波阈值。 Sons inc. 1995 另一方面可以用信噪比提高值末衡量不同消噪方3] Shao m, Nikias C LSignal processing with fractional lower order moments: stable processes and their applications[J] 法的消噪效果。信噪比提高值"定义为 Proceedings of IEEE. 1993.81(7): 986-1010 SNR= SNR2-SNRI (5) 4 Mallat S, Hwang W L Singularity detection and processing SNR1,SNR2分别代表消噪前后的信噪比,单位为dB,信 with wavelets[J.IEEE Transactions on Information Theory 噪比定义为: 1992,38(2):617-643 ∑(S(n 5 Donoho D L De-noising by soft-thresholdingJ]IEEE Trans SNR=10lg( (6) (N(n)-1) actions on Information Theory, 1995, 41(3): 613-627 [6]李翰芳.一种新的非高斯分布噪声卜的小波去噪方法[J湖 S(m,N(m)和μ分别表示信号序刎,噪声序列和噪声均值北工业大学学报,2011,26(2):136-139 分别在不同的输入信噪比情况下,仿真传统方法和[] Fitch J P, Coyle F I, Gallagher N C,ctal. Median filter 本文方法得出信噪比提高曲线如图6所示,其中实线代 ing by threshod decomposition [J].IEEE Transactions on 表本文方法,虚线代表传统小波阈值去噪。 Acoust Speech, Signal Proc, 1984, 32(6): 1183-1188 由图6可知,随着输入信噪比的提高,本文方法信 [8]刘丽梅,孙玉荣,李丽中值滤波技术发展研究叮]云南师范噪比提高值减小,但在信嗓比小于10dB情况下,本文大学学报.2004,24(1):23-27. 方法信噪比提高值明显大于传统小波阙值去噪信噪比9李海东,李青基于阙值法的小波去嗓算法研究U计算机提高值。找术与发展,2009,19(7):56-58 10]许文博,武晓春,邢建平.一种新的小波阈值去噪方法[J 兰州交通大学学报,2012,31(3):120-124 5结论 [l代奉,高玉,熊美英,等非高斯噪声下基于MD准则与 α稳定分布可以较好地描述在诸如加速度撞击或 Givens旋转的EP信号提取方法门生物医学T程学杂志缺氧等特殊实验条件下具有显著脉冲特性的EG信 2010.27(3):495-499 号,在信噪比较低的情况下,传统的小波去噪方法不能「12]简涛,苏峰,何友,等针对拖尾噪声的中值滤波-小波去噪有效地去除EP信号中貝有尖峰脉冲特性的背景噪声的算法分析[小信号处理,2007,23(1):79-82.

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