摘 要: 提取純凈的胎兒心電信號對宮內胎兒疾病臨床診斷具有重要意義。本文主要討論的是采用自適應性LMS算法設計的自適應濾波器來提取胎兒心電信號。自適應濾波可以在沒有信號先驗統計知識的條件下，通過自學習來適應外部隨機環境的變化，逐漸逼近最佳濾波效果。最小均方算法是應用最廣的自適應算法之一。這種方法就叫做基于自適應算法的信號分離與提取的研究。

本文首先介紹了LMS算法，其中主要闡述了LMS算法的基本概念和推導過程。接著介紹了自適應濾波的原理、發展現狀。并在此基礎上描述了自適應噪聲抵消系統和LMS自適應濾波器。最后描述如何使用自適應濾提取出胎兒心電信號，并進行了仿真分析。

在使用自適應LMS算法提取胎兒心電信號的過程中，我們首先建立了心電信號模型，接著采用了自適應LMS算法，從腹部混合信號中提取胎兒心電信號，并從母親胸部提取母親心電信號，然后通過自適應濾波提取胎兒心電信號。在此過程中我們用MATLAB進行數據分析與仿真，仿真結果表明LMS算法沒有很好的從噪聲中提取到胎兒心電信號，表明其有一定的局限性。

最后對該研究內容的未來發展進行展望。

關鍵詞：LMS算法；自適應濾波；胎兒心電信號

目錄

摘要

ABSTRACT

第1章 緒論-1

 1.1 課題的研究背景及意義-1

 1.2  LMS算法、自適應濾波技術以及胎兒心電信號發展現狀-2

 1.3 課題的研究內容-3

第2章 LMS算法-5

 2.1 LMS算法的基本概念-5

 2.2 LMS算法的推導-6

    2.2.1▽(k)的近似計算-7

    2.2.2 μ的選擇-8

 2.3 LMS算法的應用-10

第3章 自適應濾波器-13

 3.1 自適應濾波的研究背景-13

 3.2 自適應濾波的國內外研究現狀-14

 3.3 自適應濾波算法-15

     3.3.1自適應算法的基本概念-15

     3.3.2 自適應算法的分類-15

 3.4 自適應噪聲抵消系統-16

 3.5 LMS自適應濾波器-17

 3.6 自適應濾波的失調-18

第4章 胎兒心電信號提取算法的研究-19

 4.1 心電信號的產生原理及組成-19

 4.2 胎兒心電信號-20

 4.3 自適應濾波器消除胎兒心電中的母體干擾-21

 4.4 心電信號模型建立-22

 4.5  LMS自適應濾波器提取胎兒心電信號-22

第5章 結論與展望-27

 5.1結論-27

 5.2不足之處及未來展望-27

參考文獻-28

致  謝-29

附錄A： 相關程序-30