Адаптивное фильтрование дрейфа базовой линии нестационарных и нелинейных сигналов на основе метода эмпирического разложения

摘要

В статье рассматривается возможность применения эмпирической модовой декомпозиции (Empirical Mode Decomposition, EMD) для устранения дрейфа базовой линии на примере биомедицинских сигналов – измеряемых в клинике сигналов внутричерепного давления (ВЧД) и электрокардиограммы (ЭКГ). Для устранения нестационарной помехи из нестационарных и нелинейных сигналов используется адаптивное фильтрование на основе градиентного LMS-алгоритма Уидроу-Хоффа (Widrow-Hoff), в котором неизвест- ный опорный сигнал (вход в адаптивный фильтр) предлагается формировать с помощью внутренних модовых функций (IMF) эмпирического разложения исследуемого сигнала. Предлагаемая схема фильтрования, по сравнению с широко используемыми методами двухшаговой скользяще средней фильтрации, фильтром нижних частот нулевой фазы первого порядка и медианным фильтром, показала эффективное удаление дрейфа базовых линий ВЧД и ЭКГ сигналов без искажения их формы линий.