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基于随机松弛的离散HMM参数估计和信号恢复
被引量：
3
1
作者
乔晓艳
李刚
林凌
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期517-522,共6页
细胞膜离子单通道信号是皮安级的跨膜随机离子电流,由于信号的微弱性,膜片钳技术记录中单通道电流往往淹没在强背景噪声中。传统上采用阈值检测器来恢复通道电流信号,这需要人为设定阈值,尤其是信噪比低时,阈值检测器失效。本研究采用...
细胞膜离子单通道信号是皮安级的跨膜随机离子电流,由于信号的微弱性,膜片钳技术记录中单通道电流往往淹没在强背景噪声中。传统上采用阈值检测器来恢复通道电流信号,这需要人为设定阈值,尤其是信噪比低时,阈值检测器失效。本研究采用隐马尔可夫模型(HMM)的通道信号恢复及参数估计技术,首先利用基于随机松弛(SR)的离散HMM参数全局优化算法,估计通道的动力学参数,确保模型训练中参数收敛到全局最优。在此基础上,从噪声污染的膜片钳记录中恢复通道电流信号。理论和实验结果表明,在低信噪比情况下(SNR<5.0),该方法用于白噪声背景下细胞膜离子单通道参数估计和信号恢复时,参数收敛速度快,信号恢复精度高,算法抗噪能力强,可以较好地描述实际对象特性。
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关键词
信号恢复
参数估计
隐马尔可夫模型
随机松弛算法
离子单通道电流
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职称材料
题名
基于随机松弛的离散HMM参数估计和信号恢复
被引量：
3
1
作者
乔晓艳
李刚
林凌
机构
天津大学生物医学工程系
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期517-522,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(60174032)。
文摘
细胞膜离子单通道信号是皮安级的跨膜随机离子电流,由于信号的微弱性,膜片钳技术记录中单通道电流往往淹没在强背景噪声中。传统上采用阈值检测器来恢复通道电流信号,这需要人为设定阈值,尤其是信噪比低时,阈值检测器失效。本研究采用隐马尔可夫模型(HMM)的通道信号恢复及参数估计技术,首先利用基于随机松弛(SR)的离散HMM参数全局优化算法,估计通道的动力学参数,确保模型训练中参数收敛到全局最优。在此基础上,从噪声污染的膜片钳记录中恢复通道电流信号。理论和实验结果表明,在低信噪比情况下(SNR<5.0),该方法用于白噪声背景下细胞膜离子单通道参数估计和信号恢复时,参数收敛速度快,信号恢复精度高,算法抗噪能力强,可以较好地描述实际对象特性。
关键词
信号恢复
参数估计
隐马尔可夫模型
随机松弛算法
离子单通道电流
Keywords
signal restoration
parameter estimation
hidden Markov model
stochastic relaxation algorithm
ionic single-channel current
分类号
R318.5 [医药卫生—生物医学工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于随机松弛的离散HMM参数估计和信号恢复
乔晓艳
李刚
林凌
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007
3
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