第一百九十五章 神经信号
    沉一鸣盯着显示屏上那条锯齿状的波形,手里的咖啡已经凉了。

    波形在屏幕上跳动,象一条不安分的蛇。左侧的噪声峰值几乎和有效信号等高,采集到的神经电信号被淹没在环境干扰里,译码算法无从下手。

    已经连续工作七十二小时了。

    联合实验室成立三周,第一个课题的进展远比预期艰难。NX-30芯片的1024个信道同时工作,采集能力强,但数据量大不等于数据质量高。神经信号天然微弱,脑电波的电压在微伏级别,而实验室的电磁干扰动辄达到毫伏量级。

    沉一鸣试过带通滤波、独立成分分析、小波去噪,效果都一般。噪声降了一些,有效信号也跟着损失。信噪比改善幅度卡在百分之三十,再往上推不动了。

    左城是早上七点来到实验室的。他推开门,看到沉一鸣坐在工位上,桌上摆着三个空咖啡杯。

    你昨晚没回去?

    沉一鸣说,回去了,凌晨两点,四点又来了。左城,这个噪声的问题比我想象的难。你过来看一下。

    左城拉了把椅子坐下,看了几分钟波形。

    问题在哪儿?

    沉一鸣说,信号源是神经电信号,带宽在三百赫兹到三千赫兹之间。但实验室的工频干扰在五十赫兹,肌电干扰在三百到五百赫兹,这段频率和有效信号的低频部分重叠。用硬件滤波不够精细,用软件滤波损失信号。

    左城没有立刻说话。他想起了一件事。

    去年天穹卫星的数据回传项目里,有一个类似的问题。卫星到地面的通信链路受到电离层信号扰动,频段和有效数据部分重叠,不能简单滤除,得用自适应算法实时估计扰动特征,再从信号里减去。左城当时用系统集成过一个改进版本。

    他打开系统面板,在心里操作。

    面板上当前积分显示667分。他在商业航天枝干和AI枝干之间调出跨枝干融合选项,找到卫星通信信号处理模块里的自适应噪声抑制算法,把它和神经信号特征进行匹配分析。

    系统提示:融合可行,消耗5积分,生成神经信号自适应噪声抑制算法,

    左城确认。积分从667降到662。

    他关掉面板,对沉一鸣说,我有个思路。卫星通信里有一套处理方法,不是直接滤掉某个频段,而是实时创建一个干扰模型,每隔几毫秒更新一次,把估计到的干扰成分从原始信号里减去。这样可以在不损失有效信号的前提下压制噪声。

    沉一鸣皱了皱眉,说,这个思路我知道,叫自适应干扰抵消。问题是神经信号里的干扰来源太多,肌电、工频、设备本身的电子噪声,参数差异很大,实时建模的计算量能不能撑住?

    左城说,用低阶自回归模型来估计干扰,参数少,更新快。再加一个基于信号统计特性的置信度加权,让算法自动判断哪些成分是干扰,哪些是有效信号。具体的实现我写一个框架,你在上面调参。

    沉一鸣说,这要多久?

    左城说,框架今天给你。

    他坐到空闲的工作站前,打开编辑器,开始写代码。脑子里那些算法细节清淅得象是刚刚复习过,每一行落地都准确。

    一个多小时后,他把框架的内核模块发给了沉一鸣。

    沉一鸣看着代码,说,你这个置信度加权的部分,用的是滑动窗口的方差估计,窗口长度怎么定?

    左城说,先试二十毫秒,映射六百个采样点,基本能复盖一个完整的神经电位波形。你跑起来看效果,不行再调。

    沉一鸣把框架接入测试数据,运行。

    显示屏上的波形开始变化。锯齿状的噪声峰值逐渐压下去,有效的神经电位波形慢慢浮现出来,那些尖锐的动作电位信号变得清淅可辨。

    信噪比的数值开始跳动,从之前的十一分贝往上爬,越过了二十分贝,最后稳定在了二十三点七分贝。

    沉一鸣盯着这个数字,沉默了几秒,说,提升了百分之六十多。

    左城说,达到医疗级信号质量的标准了吗?

    沉一鸣查了一下参数表,说,达到了。医疗级的门坎是二十分贝,我们现在是二十三点七,还有馀量。

    左城说,好。把这个算法整理成模块,写进联合实验室的技术文档。

    这时唐宁从实验室另一侧走过来,她手里拿着一叠打印好的标注数据,步子很快。她看了一眼显示屏上的波形,说,信噪比上来了?

    沉一鸣说,提升了百分之六十三,已经到医疗级了。

    唐宁说,这么快?她看了左城一眼,说,是左总的方案?

    左城说,沉一鸣调的参,功劳算他的。

    唐宁把数据放到沉一鸣桌上,说,我把第一批标注数据整理好了,三百个运动想象片段,每个都标注了映射的动作类型

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