多通道表面肌电信号降噪与去混迭研究.pdf

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1、第27卷第3期传感技术学报Vo1．27No．32014年3月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar．2014AStudyofMulti-ChannelsEMGDe-NoisingandAliasingRemovalX／Xugang，ZUOJing，ZHANGQizhong，LUO(1mell~emControlandRoboticsInstitute，HangzhouDianziUniversity，Hangzhna310018，China)Abstract

2、：Thereisanaliasingbetweenthemulti—channelsofSurfaceElectromyographys(sEMG)whentheyarecollectedbyadataacquisitiondevice．ThesEMGwillinevitablybeaffectedbynoiseduetotheinfluenceofacquisitionequipmentandtheenvironment．InordertoobtainunmixedsEMG，anewmetho

3、disproposed．Themethodthatcombinedbysecondgenerationwavelettransformandindependentcomponentanalysis(ICA)：makesuseofsecondgenerationwavelettransformtoreducenoiseinthesEMG，then，takesaICAsignalseparationonsEMGbytheimprovedFastICAalgorithm．Finally，thepape

4、rintroducescorrelationcoeficienttoverifyanti—aliasingeffect．Theexperimentalresultsindicatethatthismethodisaneffectivewaytode—noiseandseparatethemutualmixedsEMG．Keywords：surfaceelectromyography(sEMG)；independentcomponentanalysis(ICA)；secondgenerationw

5、avelettransform；FastICAalgorithm；cross—corelationcoeficientEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．03．003多通道表面肌电信号降噪与去混迭研究术席旭刚，左静，张启忠，罗志增(杭州电子科技大学智能控制与机器人研究所，杭州310018)摘要：通过数据采集装置同时采集多路表面肌电信号(sEMG)时，信号之间往往存在相互混迭的现象。为了得到有效的sEMG，提了一种基于二代小波变换和独立分量分析(

6、IcA)相结合的降噪与去混迭方法。先利用二代小波变换对sEMG降噪再利用改进的FastICA算法对降噪后的信号进行ICA分离，最后通过互相关系数验证去混迭效果。实验结果表明，所提方法能够有效降低噪声并去除相邻通道问产生的混迭。关键词：表面肌电信号；独立分量分析；二代小波变换；FastICA算法；互相关系数中图分类号：TP24文献标识码：A文章编号：1004-1699(2014)03-0293-06表面肌电信号(sEMG，SurfaceElectromyography)是邻通道之问存在耦合串扰等因

7、素，使得多通道肌电信一种在皮肤表面募集到的，伴随着肢体运动导致肌肉号采集到的信号存在相邻肌电信号的混迭成分。收缩而产生的生物电信号¨。sEMG包含了丰富的肌为了得到纯粹的肌电信号，进行进一步研究分析，我肉运动的信息，它能够反映肢体的运动模式。目前，们需要一种有效的方法对肌电信号进行去混迭处理。sEMG已经被广泛应用于临床诊断、康复工程、运动医独立成分分析(IndependentComponentAnalysis，学等领域。基于肌电信号的人机接口通过对表面ICA)是信号处理领域在20世纪90年代后

8、期发展起来肌电信号的处理和模式识别可识别出人体不同的动作的一种新的信号处理方法，目的是从多通道测量所得模式，控制外部环境设备工作，如基于肌电信号的仿生到的若干独立信源线性组合成的观测信号中，将这些假手的控制J，基于肌电信号的跌倒辨识J。独立成分分离开来J。本文利用ICA方法的分离特性基于肌电信号的人机接口研究中，要通过肌电信实现对肌电信号去混迭的目的。号对多个动作实现模式识别，往往需要用多个电极同sEMG是一种非线性非平稳信号，有用能量主时进行多路肌电信号的采集。由于人体本身存在天要分布在10H