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Revista Brasileira de Engenharia Biomédica,
v. 15, n. 3, p. 135-139, set/dez 1999 © SBEB - Sociedade Brasileira de Engenharia Biomédica ISSN 1517-3151

Artigo Original recebido: 17/04/1998 e aceito em 02/02/1999

Nuevo algoritmo recursivo para la obtención del ECG fetal A new recursive algorithm for extracting the fetal ECG

Resumen
Este trabajo describe un nuevo algoritmo recursivo ypropone su aplicación a la determinación del ECG fetal siguiendo el esquema clásico de un cancelador adaptativo de ruido. Para aumentar la eficacia de los sistemas adaptativos en este problema, se ha considerado la introducción de una no linealidad a la salida del sistema. Esta función aumenta la capacidad de modelización del sistema adaptativo. Además se propone la utilización de una función decoste entrópica en lugar del error cuadrático habitualmente considerado. El sistema analizado demuestra un mejor comportamiento en la determinación del ECG fetal que los sistemas adaptativos convencionales tal como muestran los resultados experimentales. Palabras clave: Algoritmos Recursivos, ECG fetal, Sistemas adaptativos.

E. Soria
Profesor Ayudante, G.P.D.S Dpto de Ingeniería Electrónica,Faculta de Físicas, C/ Dr Moliner 50, 46100, Burjassot (Valencia) España. e-mail: emilio.soria@uv.es

Abstract
This paper describes a new recursive algorithm and investigates its application for extracting the fetal ECG, following the classical approach of adaptive noise canceling. To increase the efficacy of the adaptive method to this problem, a nonlinearity was introduced to the system output.This function increases the modeling capability of the adaptive approach. Additionally, it is proposed the use of an entropic cost function instead of the squared error usually employed. The proposed method presents a better performance than the conventional approaches to extracting the fetal ECG, as shown by the experimental results. Keywords: Adaptive systems, Fetal ECG, Recursive algoritms.

M.Martínez
Profesor Ayudante G.P.D.S

J. Calpe
Profesor Titular G.P.D.S.

J.F. Guerrero
Profesor Titular G.P.D.S.

A.J. Serrano
Profesor Asociado G.P.D.S.

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Nuevo algoritmo recursivo para la obtención del ECG fetal E. Soria, M. Martínez, J. Calpe, J.F. Guerrero y A.J. Serrano

Introducción Los sistemas adaptativos tiene un gran número de aplicaciones en el campo del procesadodigital de señales, entre las que se encuentran la ecualización de canales, cancelación de ecos, etc. Entre ellas destaca la cancelación activa de ruido que se aplica cuando no es posible usar los procedimientos clásicos de eliminación de ruido (filtros selectivos en frecuencia). Esta situación aparece cuando se desea extraer el ECG fetal a partir de registros abdominales de superficie ya que laseñal no deseada (ECG materno) tiene componentes frecuenciales solapadas a las de la señal que se quiere obtener (ECG fetal). Para resolver este problema se ha propuesto el esquema dado en la Figura 1.

significa traspuesta) e y k es la salida del filtro adaptativo.

Figura 2. Esquema de la estructura planteada.

Figura 1. Esquema del cancelador de ruido aplicado a la extracción del ECG fetal.El núcleo del cancelador es el algoritmo adaptativo. En todo sistema adaptativo hay que distinguir dos componentes que determinan su comportamiento: la estructura y el algoritmo de aprendizaje. En cuanto a la estructura, la gran mayoría de sistemas adaptativos propuestos en la bibliografía son sistemas de tipo FIR (Finite Impulse Response) mientras que los algoritmos de aprendizaje másextendidos consideran como función de coste el error cuadrático. En este trabajo se propone la aplicación de un cancelador de ruido para la extracción de ECG fetal, introduciendo variaciones tanto en la estructura como en el algoritmo de aprendizaje. En el siguiente apartado se describe el nuevo sistema así como las ecuaciones que rigen su funcionamiento. Desarrollo Teórico La modificación de la...