JP2011072725A - 生体電気信号中の交流電源雑音の除去方式並びに装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】純粋なハムのみの信号を商用交流電源から直接に取得して、これを整形した上で加工せしめ、ハムに係る参照信号として用い、該参照信号におけるハムの振幅及び位相が、ハムの混入した生体電気信号より加工して得られた主入力信号におけるハムの振幅と位相に一致するように、該参照信号を加工し、前記主入力信号より、該加工された参照信号を差し引くことにより、ハムの除去を行なうように構成した。
【選択図】図2
Description
従来方式(イ):ノッチフィルタを用いる方式。
従来方式(ロ):交流雑音の位相を同期させ、信号から差し引く方式。
従来方式(ハ):誤差フィードバックによる適応フィルタを用いる方式。
6,12,24,30 A/D変換器 8 演算器
14 デジタルフィルタ 16 適応アルゴリズム
26 参照信号整形部
32 ハム周波数推定/振幅比・位相差検出部
34 振幅位相変更情報生成部
36 振幅位相変更部 38 加減演算部
40 抵抗 42 コンパレータ
44 ホトカプラ 46 ハイパス回路
48 ダイオード 50 適応的周波数分析素子
52,54 シンボル 56 周波数成分推定部
Claims (8)
- 生体に装着された電極より取り出される、商用交流電源に起因する雑音の混入した微弱電位からなる生体電気信号を加工し、デジタル化して、主入力信号として出力する主入力信号加工工程と、
商用交流電源から信号を取得して、それを充分に大きな高調波周波数成分を持つように整形した後、デジタル化して、交流電源雑音に係る参照信号として出力する参照信号作成工程と、
該参照信号作成工程より入力される参照信号から、交流電源雑音の基本周波数と高調波周波数を推定して、その推定された基本周波数と高調波周波数に基づいて、該参照信号における交流電源雑音と前記主入力信号加工工程より入力される主入力信号における交流電源雑音の振幅及び位相をそれぞれ求め、更にそれら二つの交流電源雑音の振幅及び位相がそれぞれ一致するように、振幅・位相変更情報を出力する雑音周波数推定・振幅位相変更指令工程と、
該雑音周波数推定・振幅位相変更指令工程からの振幅・位相変更情報に基づいて、前記参照信号作成工程から出力される参照信号を加工して、振幅と位相が前記主入力信号における交流電源雑音に一致するように変更せしめる振幅位相変更工程と、
前記主入力信号加工工程より出力される主入力信号から、該振幅位相変更工程で加工された参照信号を差し引き、前記混入した交流電源雑音が除去された生体電気信号を出力する加減演算工程とを、
有することを特徴とする生体電気信号中の交流電源雑音の除去方式。 - 生体に装着された電極より取り出される、商用交流電源に起因する雑音の混入した微弱電位からなる生体電気信号を加工し、デジタル化して、主入力信号として出力する主入力信号加工部と、
商用交流電源から信号を取得して、それを充分に大きな高調波周波数成分を持つように整形した後、デジタル化して、交流電源雑音に係る参照信号として出力する参照信号作成部と、
該参照信号作成部より入力される参照信号から、交流電源雑音の基本周波数と高調波周波数を推定して、その推定された基本周波数と高調波周波数に基づいて、該参照信号における交流電源雑音と前記主入力信号加工部より入力される主入力信号における交流電源雑音の振幅及び位相をそれぞれ求め、更にそれら二つの交流電源雑音の振幅及び位相がそれぞれ一致するように、振幅・位相変更情報を出力する雑音周波数推定・振幅位相変更指令部と、
該雑音周波数推定・振幅位相変更指令部からの振幅・位相変更情報に基づいて、前記参照信号作成部から出力される参照信号を加工して、振幅と位相が前記主入力信号における交流電源雑音に一致するように変更せしめる振幅位相変更部と、
前記主入力信号加工部より出力される主入力信号から、該振幅位相変更部で加工された参照信号を差し引き、前記混入した交流電源雑音が除去された生体電気信号を出力する加減演算部とを、
有することを特徴とする生体電気信号中の交流電源雑音の除去装置。 - 前記雑音周波数推定・振幅位相変更指令部が、
前記参照信号作成部より入力される参照信号から、交流電源雑音の基本周波数と高調波周波数を推定して、その推定された基本周波数と高調波周波数に基づいて、該参照信号における交流電源雑音と前記主入力信号加工部より入力される主入力信号における交流電源雑音の振幅及び位相をそれぞれ求め、更にそれら二つの交流電源雑音の振幅比と位相差を検出する雑音周波数推定/振幅比・位相差検出部と、
該雑音周波数推定/振幅比・位相差検出部で検出された振幅比と位相差に基づいて、前記二つの交流電源雑音の振幅及び位相がそれぞれ一致するように振幅・位相変更情報を出力する振幅位相変更情報生成部とを、
含んで構成されている請求項2に記載の生体電気信号中の交流電源雑音の除去装置。 - 前記交流電源雑音の基本周波数と高調波周波数の推定が、適応的な周波数分析にて行なわれ、そしてその推定された基本周波数と、その高調波周波数のうち、ナイキスト周波数未満の有限個の周波数において、前記主入力信号における交流電源雑音の振幅と位相が適応的に検出される請求項2又は請求項3に記載の生体電気信号中の交流電源雑音の除去装置。
- 前記振幅位相変更部が、デジタルフィルタを用いて、前記参照信号の加工を行なうものである請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載の生体電気信号中の交流電源雑音の除去装置。
- 前記振幅・位相変更情報が、前記デジタルフィルタのフィルタ係数である請求項5に記載の生体電気信号中の交流電源雑音の除去装置。
- 前記参照信号作成部が、前記商用交流電源からの信号がある基準電圧レベルをその低い側或いは高い側から他方へ通過する時点のみで短いパルスになるように整形する参照信号整形部を有している請求項2乃至請求項6の何れか1項に記載の生体電気信号中の交流電源雑音の除去装置。
- 前記取り出される生体電気信号が、生体に光刺激を与えることによって発生する生体微弱電位である請求項2乃至請求項7の何れか1項に記載の生体電気信号中の交流電源雑音の除去装置。
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