DTCWT与形态滤波:PPG信号降噪新策略

6 下载量 137 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 426KB PDF 举报
本文是一篇研究论文,针对脉搏波信号(PPG)中存在的各种噪声,特别是其非线性和非平稳特性,提出了一种基于双树复小波变换(DTCWT)和形态滤波的降噪方法。DTCWT作为一种改进的多分辨率分析工具,具有构造简单、数学解释清晰以及计算复杂度低的优势,有助于克服离散小波变换中的位移敏感性和频率混叠问题。 传统的降噪方法可能在处理这些复杂信号时效果有限,而DTCWT能够更好地捕捉信号的局部特征,通过其分解层次结构,可以有效地分离信号的高频噪声和低频成分。形态滤波则是一种基于图像处理的概念,用于信号处理中,它利用形状保持性和边缘保留性,能够有效地去除信号中的噪声,特别是椒盐噪声和脉冲噪声。 在该算法中,首先对PPG信号进行DTCWT分解,将信号从时域转换到多尺度分析的频域,然后利用形态滤波器对各频带的系数进行处理,去除噪声成分。由于形态滤波器的适应性和选择性,它可以精确地定位并消除干扰,如电源线噪声和肌肉电活动(EMG)噪声,而不影响有用信号的信息。 为了验证算法的有效性,研究者进行了模拟实验,结果显示该方法能有效抑制噪声,提高了PPG信号的质量。通过定量指数的测量,比如信噪比(SNR)或峰值信噪比(PSNR),可以量化降噪前后信号的改善程度。此外,文中还可能讨论了与其他常见降噪技术的比较结果,以证明新方法在实际应用中的优越性。 总结来说,这篇论文不仅探讨了基于DTCWT和形态滤波的PPG信号降噪策略,而且强调了这种方法在实际信号处理中的实用价值,为脉搏波信号的精确测量和分析提供了新的技术手段。这对于健康监测、生理信号分析等领域具有重要意义。