Enhancement of QRS Complex using a Neural Network based ALE

신경망 ALE를 사용한 QRS complex의 증대

  • 최한고 (금오공과대학교 전자공학부) ;
  • 심은보 (금오공과대학교 전자공학부)
  • Published : 2000.10.01

Abstract

본 논문에서는 배경잡음이 섞여 있는 QRS 파의 증대를 위해 신경망에 근거한 적응라인증대기(ALE) 적용을 다루고 있다. Elman과 Jordan RNN 구조의 합성형태를 갖는 수정된 완전연결 리커런트 신경망이 ALE의 비션형 적응필터로 사용되고 있다. 신경망 노드사이의 연결계수와 이득, 기울기, 지연과 같은 노드 활성함수의 변수들이 기울기 강하 알고리즘을 사용하여 학습이 반복될 때마다 갱신된다. 수정된 신경망은 먼저 미지의 선형과 비선형 시스템 identification을 수행함으로써 평가하였다. 그리고 미약한 QRS를 증대시키기 위해서 적당한 크기의 잡음과 매우 심한 잡음이 포함된 실제의 ECG 신호를 비선형 신경망 적응필처를 사용하는 ALE에 입력하였다. 수정된 신경망은 시스템 identification에 사용하기가 적합함을 확인하였으며, 시뮬레이션 결과에 의하면 신경망 ALE는 잡음 ECG 신호로부터 QRS 파를 증대를 잘 수행하였다.

Keywords

References

  1. IEEE Trans. Biomed. Eng. v.39 no.4 Neuralnetwork based adaptive matched filtering for QRS detection Q. Xue;Y.H. Hu;W.J. Tomkins
  2. Proc. IEEE v.63 Adaptive noise cancelling: Principles and applications B. Widrow(et al.)
  3. Adaptive Filter Theory(3rd ed.) S. Haykin
  4. IEEE Trans. Biomed. Eng. v.29 Adaptive devtection based on maximm a posteriori estimation P.O. Borjrsson;M. Nygards
  5. IEEE Trans. Biomed. Eng. v.BME-32 A real-time QRS detection algorithm J. Pan;W.J. Tomkins
  6. IEEE Trans. on Signal Processing v.46 no.9 Analytic behavior of the LMS adaptive line enhancer for sinusoids corrupted by multiplicative and additive noise M. Ghohgo;M. Ibnkahla;N.J. Bershad
  7. Computers and Biomedical Research v.29 ANC schemes for the enhancement of EEG signals in the presence of EOG artifacts P.K. Sadasivan;D. Narayana Dutt
  8. IEEE Int. Conf. on ASSP v.4 Detection of fetal ECG with IIR adaptive filtering and genetic algorithms A. Kam;A. Cohen
  9. Proc. of 1977 ICNN v.4 Broadband noise cancellation using a functional link ANN based nonlinear filter G. Panda;T. Chatterjee
  10. Neural Networks v.8 no.2 Recurrent radial basis function networks for adaptive noise cancellation S.A. Billings;C.F. Fung
  11. Cognitive Sci. v.14 Finding structure in time J.L. Elman
  12. Inst. Cognitive Sci.,ICS Rep. 8604 Serial order: A parallel distributed processing approach M. Jordan
  13. IEEE Trans. on Neural Networks v.8 no.2 A new recurrent neural network architecture for visual pattern recognition S.W. Lee;H.H. Song
  14. 1st Biennial Space Biomedical Workshop Computational models of the cardiovascular system and its response to microgravity T. Heldt;E.B. Shim;R.G. Marker;R.D. Kamm