Phương pháp tham số cho bài toán ước lượng thời gian trễ thay đổi theo thời gian giữa hai tín hiệu điện cơ

Bài viết trình bày về phương pháp ước lượng hợp lý cực đại-Maximum LikeliHood Estimation (MLE) cho thời gian trễ giữa hai kênh tín hiệu điện cơ theo một mô hình đa thức được chứng minh. Mô phỏng Monte Carlo được thực hiện ở các mức nhiễu khác nhau để đánh giá tác động của nhiễu lên các phương pháp các ước lượng. Ước lượng hợp lý cực đại dẫn đến một bài toán tối ưu, trong bài báo này chúng tôi dùng phương pháp NewTon và phương pháp giả luyện kim cho việc tối ưu hóa. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp tham số cho bài toán ước lượng thời gian trễ thay đổi theo thời gian giữa hai tín hiệu điện cơ Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Phương Pháp Tham Số Cho Bài Toán Ước Lượng Thời Gian Trễ Thay Đổi Theo Thời Gian Giữa Hai Tín Hiệu Điện Cơ Lưu Gia Thiện∗ , Trần Trung Duy∗ Tân Hạnh∗ Lê Quang Phú∗ ∗ Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Cơ Sở TP. Hồ Chí Minh Email: {lgthien, trantrungduy, tanhanh,phulq}@ptithcm.edu.vn Tóm tắt—Vận tốc dẫn của tín hiệu điện cơ-Muscle Fiber những vấn đề về giải phẫu và những thay đổi trong thể Conduction Velocity (MFCV) dựa trên ước lượng thời gian tích truyền dẫn điện thế hoạt động, việc này ảnh hưởng trễ giữa các kênh ghi âm điện cơ dán trên bề mặt da. Nhằm tới việc ước lượng vận tốc dẫn truyền của sợi cơ. Điều xét đến sự biến đổi của vận tốc tín hiệu điện cơ trong điều này đặc biệt đúng trong điều kiện co cơ dynamic (những kiện thường gặp hằng ngày, chúng tôi giả định rằng thời gian trễ giữa các kênh thay đổi theo thời gian. Trong bài điều kiện thường gặp hàng ngày nhất ), trong đó có cả báo này, phương pháp ước lượng hợp lý cực đại-Maximum lực và tư thế của cánh tay đòn đều thay đổi. Trong trường LikeliHood Estimation (MLE) cho thời gian trễ giữa hai hợp đó, ba yếu tố chính ảnh hưởng đến tín hiệu sEMG : kênh tín hiệu điện cơ theo một mô hình đa thức được đầu tiên là thuộc tính không dừng của tín hiệu, thứ hai chứng minh. Mô phỏng Monte Carlo được thực hiện ở các là sự thay đổi trong tính dẫn của các mô ngăn cách điện mức nhiễu khác nhau để đánh giá tác động của nhiễu lên cực và sợi cơ. Cuối cùng là sự thay đổi tương đối của các phương pháp các ước lượng. Ước lượng hợp lý cực đại dẫn đến một bài toán tối ưu, trong bài báo này chúng vị trí các điện cực đối với nguồn gốc của điện thế hoạt tôi dùng phương pháp NewTon và phương pháp giả luyện động. kim cho việc tối ưu hóa. Thời gian trễ với mô hình bất kỳ Yếu tố đầu tiên (tính không dừng) đã được nghiên cứu cũng đã được nghiên cứu bằng cách cắt sự thời gian trễ trong [2] bằng cách xem xét các mô hình độ trễ biến này thành nhiều lát. Cách tiếp cận này sẽ cho kết quả tốt thiên theo thời gian giữa các nguồn tín hiệu điện cơ nhất khi so sánh với những phương pháp khác khác. dừng ( mật độ phổ công suất không đổi theo thời gian Từ khóa—Vận tốc tín hiệu điện cơ, độ trễ thay đổi theo thời gian, mỏi cơ, tín hiệu điện cơ. ). Công việc này vẫn còn bị giới hạn ở trường hợp hai kênh. Trong một bài báo gần đây [6] , thời gian trễ không đổi ( I. GIỚI THIỆU hằng số) giữa hai kênh đã được nghiên cứu bằng phương Vận tốc truyền dẫn sợi cơ là một chỉ số sinh học quan pháp tương quan chéo tổng quát(GCC) [7]. Phương pháp trọng, liên quan tới bệnh thần kinh, cơ, mệt mỏi [1] và tổng quát này bao gồm các bộ tiền lọc có tác dụng cải sự đau [2]. Nó có thể được sử dụng trong việc chuẩn thiện kết quả ước lượng nhưng nó đòi hỏi biết trước về đoán các rối loạn thần kinh, ví dụ như việc theo dõi phổ công suất của nhiễu và các tín hiệu. Trong trường bệnh thoái hóa cơ thần kinh được nghiên cứu bởi [3], hợp dữ liệu thực tế, phổ công suất phải được ước lượng. việc đánh giá sự đau trong trường hợp viêm xơ cơ trong Trong nghiên cứu này, việc ước lượng thời gian trễ thay [4]. Chỉ số này được sử dụng rộng rãi trong các nghiên đổi theo thời gian (Time varying delay-TVD) sẽ được cứu cơ bản về điều khiển thần kin vận động ( cơ chế nghiên cứu nhưng vẫn còn hạn chế với trường hợp hai đốt cháy các MU theo lực); nghiên cứu sự mỏi) được kênh. ứng dụng trong lĩnh vực sinh lý học thể thao. Phương pháp ước lượng thời gian trễ biến thiên theo Tốc độ dẫn truyền tín hiệu điện cơ đối với người lớn thời gian tối ưu có thể được dẫn ra với phương pháp không có bệnh lý về thần kinh cơ thường từ 2 đến 8m/s ước lượng hợp lý cực đại (MLE). Tuy nhiên, cách tiếp [5] . Những khác biệt về giá trị có thể được giải thích cận này không thể sử dụng trực tiếp bởi vì các phương bởi đặc điểm giải phẩu và sinh lý với mức độ kích hoạt pháp MLE dẫn đến một vấn đề tối ưu hóa trong không thần kinh cơ khác nhau. gian N chiều, ở đó N là số mẫu của tín hiệu: một giá Tín hiệu điện cơ bề mặt phải chịu một số hạn chế do trị thời gian trễcần phải được ước lượng với mỗi giá 152 ISBN: 978-604-67-0635-9 152 Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) trị thời gian, N là số tham số cần phải ước lượng. Một như tuyến tính hay là hàm mũ đã được quan sát trong cách khác với phương pháp MLE là phải giảm đáng kể thí nghiệm mà trong đó lực tăng lên với nhiều mức khác số lượng thông số cẩn phải ước lượng. Trong bài báo nhau. Sự mô hình hóa những biến thiên này là rất thú vị này, chúng tôi chọn mô hình TVD với một hàm đa thức vì nó cho phép mô hình hóa những biến thiên đã biết. có tham số p. Điều này có thể được thực hiện ...