在围产期由胎儿缺氧引起的运动和认知障碍仍然是全世界严重的健康问题。胎儿心电图可以反映胎儿心脏的电生理活动。通过对胎儿心电波形的分析可以及时发现胎儿在生长发育过程中的异常。但通过无创腹部电极法获得的是母体腹部混合信号,因此如何有效地提取胎儿心电是目前研究的重点。目前国内外常用的胎儿心电信号提取方法主要有自适应滤波、独立成分分析和匹配滤波等。但这些技术均存在一定的缺陷,或提取准确率低,或计算复杂度高。为此,对胎儿心电提取算法进行了详细研究,提出了两种胎儿心电信号检测新方法,并在胎儿心电提取算法的基础上构建了基于PC机的胎儿心电监护系统,论文主要研究内容如下:(1)基于变步长最小均方自适应滤波算法提取胎儿心电信号。首先将母体胸部信号作为参考信号,母体腹部信号作为原始信号,使用滤波器对两通道信号进行去噪处理,再使用变步长最小均方自适应滤波算法提取胎儿心电信号。该方法在收敛速度与跟踪能力方面均优于传统的自适应滤波算法。实验结果表明,该算法可以有效地抑制母体心电成分的干扰。(2)基于改进的快速独立成分分析算法提取胎儿心电信号。首先将母体腹部混合信号进行归一化和白化处理,然后在牛顿迭代算法中引入超松弛因子对随机产生的初始权向量进行处理,再用改进的快速独立成分分析算法分离源成分,检测母体心电R波位置,再结合奇异值分解方法去除各个通道中的母体心电成分,最后得到清晰的胎儿心电信号。使用ADFECGDB胎儿心电图数据库和Da Isy数据库对算法进行量化评估,算法的平均迭代次数从改进之前的35次减少到13次,本算法的灵敏度、阳性预测准确度和调和平均值分别为99.37%、99.00%和99.19%,而传统的快速独立成分分析方法的这些指标分别为99.03%、98.53%和98.78%。实验结果表明,基于超松弛因子的改进快速独立成分分析算法,在保持收敛速度的同时,对初始权向量放宽了要求,避免了不平衡收敛,减少了迭代次数,提高了收敛性能。(3)基于PC机的胎儿心电监护系统软件设计。主要包括四部分:数据接收模块、数据处理模块、数据存储与下载模块以及用户登录注册模块。数据接收模块按照传输协议表,解析采集器发来的数据。数据处理模块通过调用MATLAB动态链接库,实现胎儿心电信号的实时提取。数据存储与下载模块:用户将采集到的数据上传到My SQL数据库,用户还可以从数据库中下载数据,进行本地回放。用户登录注册模块主要实现对用户信息的管理。对系统软件的各个功能模块进行测试,结果表明,本系统可以实现胎儿心电远程监护的基本要求,具有潜在应用前景。