基于遗传算法优化VMD-ESSA的HIFU回波信号降噪研究

文档摘要：由于高强度聚焦超声(HIFU)信号夹杂环境噪声,提出利用遗传算法优化变分模态分解(VMD)并结合能量均值法(EAM)及奇异谱分析(SSA)来对其进行降噪.遗传算法使得VMD具有更强的抗干扰性,奇异谱分析能够弥补能量均值去噪不完善.仿真实验表明,所提方法与GA-VMD-E、GA-VMD-SSA、VMD-ESSA降噪方法相比,重构后的信号的信噪比更高,均方根误差和最大误差更小.在实测信号中从频谱和降噪率两个角度证明了该方法的优越性,为通过HIFU回波信号分析生物组织损伤提供了一种更有效的预处理方法.

Abstract：Duetothehighintensityfocusedultrasound(HIFU)signalismixedwithenvironmentalnoise,itisproposedtousegenetical-gorithmtooptimizethevariationalmodaldecomposition(VMD),combinedwiththeenergy-averagedmethod(EAM)andsingularspec-trumanalysis(SSA)toreduceitsnoise.GeneticalgorithmmakesVMDmoreanti-interference,andSingularspectrumanalysiscanmakeupfortheimperfectionofenergymeandenoising.SimulationexperimentsshowthatcomparedwithGA-VMD-E,GA-VMD-SSA,andVMD-ESSAde-noisemethods,theproposedmethodhashighersignal-to-noiseratio,andthemeansquareerrorandmaximumerrorissmaller.Thesuperiorityoftheproposedmethodisprovedfromtheaspectsofspectrumandnoisereductionrateinthemeasuredsignal,providingamoreeffectivepreprocessingmethodforanalyzingbiologicaltissuedamagethroughHIFUechosignal.

作者：蒋智伟  赵雨洁  李吉祥  邹孝  钱盛友Author：JIANGZhiwei  ZHAOYujie  LIJixiang  ZOUXiao  QIANShengyou
作者单位：湖南师范大学物理与电子科学学院,湖南长沙410081
刊名：传感技术学报 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofSensorsandActuators
年，卷(期)：2024, 37(6)
分类号：TN911.7
关键词：高强度聚焦超声  去噪  变分模态分解  遗传算法  奇异谱分析  
Keywords：highintensityfocusedultrasound(HIFU)  denoising  variationalmodedecomposition(VMD)  geneticalgorithms(GA)  sin-gularspectrumanalysis(SSA)  
机标分类号：TN911.7R735.7TH17
在线出版日期：2024年7月19日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金基于遗传算法优化VMD-ESSA的HIFU回波信号降噪研究[
期刊论文]  传感技术学报--2024, 37(6)蒋智伟  赵雨洁  李吉祥  邹孝  钱盛友由于高强度聚焦超声(HIFU)信号夹杂环境噪声,提出利用遗传算法优化变分模态分解(VMD)并结合能量均值法(EAM)及奇异谱分析(SSA)来对其进行降噪.遗传算法使得VMD具有更强的抗干扰性,奇异谱分析能够弥补能量均值去噪不完善...参考文献和引证文献
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关键词：高强度聚焦超声,去噪,变分模态分解,遗传算法,奇异谱分析,

2024-10-4 00:54 上传 基于遗传算法优化VMD-ESSA的HIFU回波信号降噪研究.pdf

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