I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo rm a t ics a nd   Co m m un ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 M   ar ch   20 2 6 ,   p p .   21 7 ~ 22 7   I SS N:  2252 - 8 7 7 6 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /iji ct . v 1 5 i 1 . pp 21 7 - 22 7           217       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ict. ia esco r e. co m   Fet a l el ectr o ca rdi o g ra m ex traction   a nd sig na l qual ity  a ss ess ment using   sta tistical me thod       L i M un   Ng 1 ,   Nur  Ani da   J um a di 1, 2 ,   F a ra h Na j ida h No o riza n 1   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t i   T u n   H u ss e i n   O n n   M a l a y s i a ,     B a t u   P a h a t ,   M a l a y si a   2 P r i n c i p al   R e se a r c h e r   i n   A d v a n c e d   M e d i c a l   I mag i n g   a n d   O p t i c s   ( A d M e d i c ) ,   U n i v e r si t i   Tu n   H u sse i n   O n n   M a l a y si a ,     B a t u   P a h a t ,   M a l a y si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Oct  2 9 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   No v   5 ,   2 0 2 5       Ab d o m i n a e lec tro c a rd i o g ra m   (a ECG c a n   b e   u se d   to   m o n it o r   fe tal  h e a rt  ra te   (fHR),  p ro v id i n g   c ri ti c a in sig h ts  in t o   fe tal  h e a lt h   d u r in g   p re g n a n c y .   Ho we v e r,   se p a ra ti n g   t h e   m ix e d   sig n a ls  o fe tal   ECG   (fE CG a n d   m a tern a l   ECG   (m EC G with in   th e   a ECG   re m a in a   c rit ica c h a ll e n g e .   T h is  p a p e in v e stig a tes   t h e   in te g ra ti o n   o st a ti stica m e tri c s,  in c lu d i n g   si g n a l - to - n o ise   ra ti o   (S NR),   sk e wn e ss ,   k u rt o sis,  sta n d a rd   d e v iati o n ,   a n d   v a rian c e   to   a ss e ss   fECG   sig n a q u a li t y   d u ri n g   e x tra c ti o n   u sin g   t h re e   a d a p ti v e   fi lt e ri n g   m e to d s   ( ( L e a st  m e a n   sq u a re   (LM S ),   n o r m a li z e d   LM S   (NLM S ) ,   a n d   re c u rsiv e   lea st  sq u a re   (RLS ))  a n d   i n d e p e n d e n t   c o m p o n e n a n a ly sis  ( ICA ) .   Th e   fin d in g s   re v e a th a RLS   a c h ie v e th e   b e st p e rfo rm a n c e   a m o n g   t h e   t h re e   AF  m e th o d s ,   with   th e   h i g h e st   S NR  o f   5 . 6   d B   a th e   ste p   siz e ,   µ   o f   0 . 9 .   F o IC with   a   b a n d p a ss   Ch e b y s h e v   fil ter  (l o w - c u fre q u e n c y   =   1   Hz ,   h ig h - c u fre q u e n c y   =   5 0   Hz p r o d u c e a n   S NR  o f   0 . 8 6   d B.   Ad d it i o n a ll y ,   b o t h   RLS   a n d   I CA  y iel d   sim il a fHR  v a lu e o f   1 3 3   b p m   with   a   P m e a su re m e n o f   0 . 9 % .   In   c o n c lu si o n ,   i n teg ra ti n g   sta ti stica m e tri c with   ICA  a n d   RLS   e ffe c ti v e ly   e x trac ts  fECG   with   g o o d   sig n a q u a li ty .   F u tu re   re se a rc h   c o u ld   e x p l o re   o t h e ECG   d a tas e ts  a n d   i n c o r p o ra te   m a c h in e   lea rn in g   to   fu r th e r   imp ro v e   f ECG  e x trac ti o n   a n d   si g n a q u a li ty   a ss e ss m e n t.     K ey w o r d s :   Ad ap tiv f ilter in g   E lectr o ca r d io g r am     Fetal   I n d ep e n d en t c o m p o n en an aly s is     Sig n al  ex tr ac tio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nu r   An id J u m ad i   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ic  E n g in ee r in g ,   Facu lty   o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ic  E n g in ee r in g   Un iv er s iti T u n   Hu s s ein   On n   Ma lay s ia   B atu   Pah at,   Ma lay s ia   E m ail:  an id a@ u th m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   An   elec tr o ca r d io g r am   ( E C G)   is   b est  k n o wn   f o r   its   ap p licab ilit y   in   r ec o r d in g   th elec tr ical  ac tiv ity   o f   ca r d iac   [ 1] .   I tr ac es  th en tir e   cy cle  o f   elec tr ical  im p u ls es  as  th ey   tr av el  th r o u g h   th ca r d iac  m u s cle  d u r in g   co n tr ac tio n   a n d   r elax atio n .   T h illu s tr atio n   in   Fig u r 1   d is p lay s   th E C s ig n al  wav ef o r m   g en e r ated   b y   a   s in g le  h ea r tb ea t,  h ig h lig h ti n g   its   d is tin ct  c o m p o n en ts th P   wav e,   QR co m p lex ,   T   wav e,   an d   ST  s eg m en t.   E ac h   o f   th ese  elem en ts   r ep r esen ts   s p ec if ic  p h ase  o f   c ar d iac  ac tiv ity ,   an d   d etaile d   an aly s is   o f   th eir   v ar iatio n s   p r o v id es  cr u cial  in s ig h ts   in to   th h ea r t' s   h ea l th   [ 2 ] .   B y   ex am in i n g   th a lter atio n s   in   th ese  wav ef o r m s ,   h ea lth ca r p r o f es s io n als  ca n   u n co v e r   p o te n tial  ca r d io v ascu lar   is s u es  an d   b e tter   u n d er s tan d   th f u n ctio n i n g   o f   th h ea r t d u r in g   d if f er en t stag es o f   its   r h y th m .     T h e   E C is   cr u cial  to o in   m o n ito r in g   th h ea lth   s tatu s   o f   d ev elo p in g   f et u s .   R ec en r esear ch   h as  f o cu s ed   o n   th ch allen g in g   ta s k   o f   is o latin g   th f etal  E C ( f E C G)   s ig n al  f r o m   th a b d o m in al  E C ( aE C G)   s ig n al,   wh ich   in clu d es  co n tr i b u tio n s   f r o m   b o th   th m ate r n al  E C ( m E C G)   an d   th f etu s .   T h is   p r o ce d u r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   21 7 - 2 2 7   218   h o ld s   s ig n if ican im p o r tan ce   a s   th ex tr ac ted   f E C s ig n al  ca n   b p r o ce s s ed   an d   an aly ze d   to   ass e s s   th we ll - b ein g   o f   th f etu s   d u r in g   p r eg n an cy .   T h e   ch a llen g lies   in   t h f ac t   th at  th e   f E C s ig n al   o f ten   r esem b les  th m E C s ig n al  d u to   its   o v er l ap p in g   ch ar ac ter is tics   in   b o th   f r eq u en cy   an d   tem p o r al  d o m ain s .   T h is   o v er la p   lead s   to   th p r o d u ctio n   o f   s tr ik in g ly   s im ilar   wav ef o r m s ,   m ak in g   it  d if f icu lt  to   d is tin g u is h   b etwe en   th two   s ig n als.  As  r esu lt,  ac cu r ately   r ec o g n izin g   an d   is o latin g   th f E C f r o m   th m E C b ec o m es  co m p lex   task ,   co m p licatin g   an aly s is   an d   in t er p r etatio n   in   clin ical  s ettin g s   [ 3 ] .   Du r in g   p r eg n an cy ,   th e   f etal’ s   h ea r b ea ts   s ig n if ican tly   f aster   th an   th m o th er s   h ea r t.  T y p ically ,   th f e tal   h ea r r ate  ( f HR )   r an g es  f r o m   1 1 0   to   1 6 0   b ea t - p er - m in u te  ( b p m )   [ 4 ] ,   wh er e as  m ater n al  h ea r r ate  ( m HR )   g en er ally   f alls   b etwe en   7 0   an d   9 0   b p m   [ 5 ] T h er ef o r e,   s u itab le  tech n iq u es   an d   s tr ateg ies  m u s b e   em p lo y ed   to   s u cc ess f u lly   is o late  a n d   s ep ar ate  th f etal  s ig n al  f r o m   m ate r n al  in ter f e r e n ce .           Fig u r 1 .   An   E C s ig n al  wav ef o r m   o f   o n h ea r t b ea [ 1 ]       T h s tu d y   b y   S iew   et  a l .   [ 7 ]   d em o n s tr ated   t h at  th e n s e m b le  Kalm an   f ilter   ( E n KF)   ef f ec tiv ely   ex tr ac ts   f E C f r o m   s in g le - ch a n n el  E C G,   o u tp er f o r m in g   th e   e x ten d ed   Kalm an   f ilter   ( E KF)   in   ac cu r ac y   [ 6 ] .   I n   an o th er   s tu d y ,   co m b in atio n   o f   B u t ter wo r th   an d   Sav itzk y - Go lay   f ilter s   was  u s ed   f o r   m E C ex tr ac tio n ,   with   th Sav itzk y - Go lay   f ilter   al s o   ap p lied   f o r   f E C ex tr ac tio n co m p ar ativ s tu d y   b y   Gan   et  a l .   [ 8 ]   co m p ar ativ e   s tu d y   o n   th u s o f   C h eb y s h ev   T y p e   1   an d   B u tter wo r th   f ilter s   s h o wed   th at   C h eb y s h ev   T y p e   1   p r o v e d   m o r ef f ec tiv in   ex tr ac tin g   th f E C s ig n al.   R ec en f in d i n g s   o f   J eb et   a l .   [ 9 ]   in tr o d u ce d   a   tim e - f r eq u e n cy   a n aly s is   alg o r ith m   t h at  em p lo y ed   th e   Sto ck well  tr an s f o r m   an d   S h an n o n   E n er g y   E n tr o p y   to   id en tif y   m ater n al  p ea k s .   T h is   ap p r o ac h   allo ws  f o r   f E C s ig n al  ex tr ac tio n   ev en   in   ca s es  o f   o v er la p p in g   b ea ts   with o u t   ex ten s iv p r ep r o ce s s in g .   T h alg o r ith m   ap p lied   t h Sto ck well  tr an s f o r m   as  tim e - f r eq u e n cy   to o alo n g   with   Sh an n o n   E n er g y   E n tr o p y   to   i d en tify   m ate r n al  p ea k s ,   wh ile   th S - tr an s f o r m   was  u s ed   t o   id en tify   f etal  p ea k s .   T h is   m eth o d   en h an ce d   p er f o r m an ce   in   th tim e - f r eq u e n cy   d o m ain ,   ef f ec tiv ely   id en tif y in g   b o th   m ate r n al  an d   f etal  p ea k s ,   an d   elim in ated   th e   n ee d   f o r   ex p licit p r ep r o ce s s in g .     B lin d   s o u r ce   s ep ar atio n   ( B SS )   is   co m p u tatio n al  tech n iq u th at  is o lates  th m ix ed   s ig n als  with o u h av in g   to   ac q u ir p r io r   k n o wl ed g o f   th e   o r ig in al  s ig n als  [ 1 0 ] I n d ep e n d en c o m p o n en an aly s is   ( I C A)   an d   p r in cip al  co m p o n e n t a n aly s is   ( PC A)   ar th two   m o s t p o p u l ar   m eth o d s   o f   B SS   in   ex tr a ctin g   m ix ed   s ig n als.  I n   m ajo r   s tu d y   b y   T ah a   an d   R ah ee m   [ 1 1 ] ,   n o v el  al g o r ith m   k n o wn   as  th n u ll   s p ac id em p o te n t   tr an s f o r m atio n   m atr ix   ( NSI T M)   was  d ev el o p ed   to   ex tr ac f etal  elec tr o ca r d io g r am   ( f E C G)   s ig n als  f r o m   m ater n al  ab d o m in al  r ec o r d in g s   u s in g   th B SS   ap p r o ac h .   T h is   alg o r ith m   ca lc u lated   an   in tr in s ic  tem p o r al   m atr ix   ( W )   f r o m   th in itial  E C in p u an d   esti m ated   th r aw  f E C an d   m E C s ig n als  f r o m   th n u ll  s p ac o f   W .   T h clea n   f E C s ig n al  was  o b tain ed   b y   elim i n atin g   th e   i n ter f er in g   m E C co m p o n e n f r o m   th e   r aw  f E C s ig n al.   Similar ly ,   R am li  et  a l [ 1 2 ]   c o n d u cted   co m p ar ativ e   s tu d y   to   ass ess   th ef f ec tiv en ess   o f   v ar io u s   B SS   alg o r ith m s ,   in clu d in g   f ast  f i x ed - p o in f o r   I C A   ( Fas tI C A) ,   jo in ap p r o x im ate  d iag o n ali za tio n   eig en m atr ix   ( J ADE ) ,   an d   PC A,   f o r   ex tr ac tin g   f E C s i g n als  f r o m   m ater n al  ab d o m in al  r ec o r d in g s .   Desp ite  r eq u ir in g   f in e - tu n in g ,   Fas tI C ac h iev ed   co m p ar ab le  ac c u r ac y   to   J ADE   an d   e x h ib ited   g r ea ter   f lex ib ili ty   in   h an d lin g   lo w - q u ality   in p u t sig n als.    I n   an o th e r   ap p r o ac h ,   I C was  co m b in ed   with   s in g u lar   v al u e   d ec o m p o s itio n   ( SVD)   f o r   f E C s ig n al   ex tr ac tio n   [ 1 3 ] .   I n itially ,   SVD  p r o v i d ed   a p p r o x im atio n s   o f   f E C esti m ates,  b u th ese  co n tain ed   n o is an d   m is s in g   wav ef o r m s .   Fas tI C A   th en   u tili ze d   m E C s ig n als   to   s ep ar ate  n o is f r o m   th f E C G,   ef f ec tiv ely   r ed u cin g   r esid u al   n o is in   t h f E C s ig n als  an d   ad d r es s in g   th is s u o f   m is s in g   w av ef o r m s .   Sev er al  r esear ch er s   h av ex p lo r ed   a d ap tiv f ilter - b ased   ( AF)   ap p r o ac h es  f o r   e x tr ac tin g   th f E C s ig n al  [ 1 4 ] .   R an jan ik ar   et  a l .   [ 1 5 ]   p r o p o s ed   co m p r eh en s iv m o d el  t h at  u s ed   ad ap tiv n o is ca n c ellatio n   to   r em o v e   b ac k g r o u n d   ar tef ac ts   an d   n o is f r o m   f E C s ig n als,  en ab lin g   th ex tr ac tio n   o f   f E C a n d   th co m p u tatio n   o f   f HR .   Kah an k o v et  a l.   [ 1 6 ]   f o cu s ed   o n   o p tim izin g   AF  c o n tr o p ar am eter s   to   ac h iev e   m o r e   ef f icien t   an d   ac cu r ate  n o n - in v asiv e x tr ac tio n   o f   th f E C s ig n al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       F eta l e lectro ca r d io g r a ex tr a ctio n   a n d   s ig n a l q u a lity a s s ess men t u s in g   s ta tis tica l m eth o d   ( Li Mu n   N g )   219   On   th o th er   h an d ,   Al - Sh eik h   et  a l .   [ 1 7 ]   p r o p o s ed   n ew  A alg o r ith m   n am e d   th e   d is cr et wav elet  tr an s f o r m   r ec u r s iv i n v er s ( DW T - R I )   f o r   f E C s ig n al  e x tr ac tio n   f r o m   th aE C s ig n al .   T h e   p r o p o s ed   alg o r ith m   ef f ec tiv ely   s u p p r ess ed   m E C p r o jectio n s   an d   ex tr ac ted   f E C co m p o n en ts   f r o m   th aE C s ig n al.   T h p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   alg o r ith m   was  ev alu ated   a g ain s o th er   tr ad itio n al  AF  alg o r ith m s ,   in clu d in g   least  m ea n   s q u ar e   ( L MS) ,   r ec u r s iv least  s q u ar e   ( R L S),   an d   R I ,   u s in g   b o th   s y n th etic  a n d   ac tu al  clin ical  d ata.   T h r esu lts   d em o n s tr ate  th at  t h DW T - R I   AF  alg o r ith m   o u t p er f o r m s   o th er   alg o r ith m s '   ac cu r ac y   a n d   p o s itiv e   p r ed ictiv ity ,   m ak in g   it  a   p r o m is in g   to o f o r   f E C ex tr ac tio n .   Usi n g   th is   a p p r o ac h ,   r esear c h er s   h av e   b ee n   a b le  to   p er f o r m   th f E C s ig n al  ex tr ac tio n   ef f icien tly ,   d e m o n s tr a tin g   its   v er s atility   an d   r o b u s tn ess   ac r o s s   d if f er en r esear ch   co n tex ts   [ 1 8 ] [ 2 0 ] .   W h ile  th ese  tech n iq u es  h av d em o n s tr ated   p o te n tial,  th ey   o f ten   r ely   o n   s p ec if ic  alg o r ith m ic   ass u m p tio n s   an d   d o   n o f u ll y   u tili ze   s tatis t ical  m ea s u r es   lik s ig n al - to - n o is r atio   ( S NR ) ,   k u r to s is ,   an d   v ar ian ce ,   wh ich   c o u ld   o f f er   d ee p er   in s ig h ts   in to   s ig n al  q u ality   an d   s tab ilit y .   T h is   g ap   h ig h lig h ts   th n ee d   f o r   m eth o d o l o g ies  th at  s y s tem ati ca lly   in teg r ate  s tatis t ical  m etr ics  with   ad v an ce d   s ig n al  p r o ce s s in g   to   o p tim ize  th s ep ar atio n   o f   f E C f r o m   m E C G,   p ar ticu lar ly   in   n o is y   o r   lo w - q u ality   d atasets .   T h is   s tu d y   ai m s   t o   b r id g e   th is   g ap   b y   co m p a r in g   two   p r o m in en m eth o d o l o g ies,  n am ely   ad ap tiv f ilter in g   ( AF)   a n d   I C A,   th r o u g h   a   s tatis t ical  an aly s is   f r am ewo r k .   AF  is   v alu ed   f o r   its   co m p u tatio n al  s im p licity ,   an d   its   p e r f o r m a n ce   will  b ass es s ed   u s in g   th r ee   alg o r ith m s L M S,  No r m alize d   L MS  ( NL MS) ,   an d   R L S.  On   t h o t h er   h an d ,   I C ex ce ls   at  s ep ar atin g   in d ep en d en co m p o n e n ts   f r o m   m ix ed   s ig n al s .   B y   in co r p o r atin g   s tatis tical   m ea s u r es  s u ch   as  SNR ,   k u r to s is ,   an d   v ar ian ce ,   t h is   s tu d y   s ee k s   to   ev alu ate  a n d   en h a n ce   th ef f ec tiv en ess   o f   th ese  m eth o d s   f o r   f E C ex tr ac tio n .   T h f E C s i g n als an aly ze d   in   th is   s tu d y   ar s o u r ce d   f r o m   th d atab ase  f o r   th id en tific atio n   o f   s y s tem s   ( DAI SY)   an d   p r o c ess ed   u s in g   Py th o n   a n d   MA T L AB   s o f twar e.   B r ief ly ,   Sectio n   1   p r o v id es  a n   o v er v iew  o f   th to p ic  an d   r ev iews  r ec en ad v an ce s   in   f E C s ig n al  ex tr ac tio n   m et h o d o lo g ies.  Sec tio n   2   d etails  th m ate r ials   an d   m eth o d o lo g y ,   s ec tio n   3   p r es en ts   th r esu lts   an d   d is cu s s io n   o f   th s ig n al  q u ality   an aly s is ,   an d   s ec tio n   4   co n clu d es  th s tu d y   with   k ey   f in d in g s   an d   r ec o m m en d atio n s   f o r   f u tu r e   r esear ch .   B y   co m b in in g   s tatis tical  in s ig h ts   with   p r o v e n   s ig n al  p r o ce s s in g   m eth o d s ,   th is   r esear ch   aim s   to   im p r o v th r eliab ilit y ,   ac cu r ac y ,   an d   clin ical  ap p licab ilit y   o f   f E C ex tr ac tio n   tech n iq u es.        2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h e   m eth o d o lo g y   ad o p t ed   in   t h is   s tu d y   f o llo ws  s eq u e n tial  an d   s tr u ctu r ed   o r d er .   First,  th DAI SY   E C d ataset  u s ed   f o r   t h e x p er im en ts   is   d escr ib ed   in   s ec tio n   2 . 1 .   Sectio n   2 . 2   o u tlin es  t h s im u latio n   to o ls   an d   p r e p r o ce s s in g   tech n iq u es a p p lied   to   p r ep ar e   th E C d a ta  f o r   an al y s is .   Fo llo win g   th is ,   s ec tio n   2 . 3   d etails  th ap p licatio n   o f   AF  an d   I C to   s ep ar ate  th e   f E C an d   m E C s ig n als  f r o m   th e   aE C r ec o r d i n g s .   Fin ally ,   s ec tio n   2 . 4   p r esen ts   th s tatis ti ca l m eth o d s   u s ed   to   ass ess   th e   q u ality   o f   th ex tr ac te d   f E C s ig n als.      2 . 1 .     Da t a ba s s elec t io n   DAI SY   d at ab ase  was  c h o s e n   f o r   t h is   s t u d y   [ 2 1 ] .   I is   a n   o n li n e   d at aset   c o m p r is i n g   v ar i o u s   d a ta  ca t eg o r ies   s u c h   as   b io m e d i ca l   s y s te m s ,   ele ct r ic al   a n d   ele ct r o n ic   s y s te m s ,   b i o c h em i ca s y s t e m s ,   a n d   m e ch a n ic al   s y s te m s   t h at   a r e   a v ail ab le   t o   b u s e d   b y   r ese ar ch er s .   T h is   s t u d y   o b ta in ed   a   s e t o f   E C r ec o r d in g s   f o r   th f E C s ig n al   s e p a r a ti o n .   I t   is   1 0 - s ec o n d   c u ta n e o u s   p o te n t ial   r ec o r d i n g   o f   a   p r eg n an w o m a n   co n s is t in g   o f   ei g h t   ch an n els,   w h e r e   c h a n n els   A 1   t o   A 5   a r aE C G   s i g n als   a n d   c h an n e ls   T 6   t o   T 8   a r e   t h o r a ci E C ( t E C G )   s i g n als .   T h n u m b e r   o f   s am p l es  f o r   t h i s   E C d at ase is   2 5 0 0 ,   wh ic h   g i v es  th s a m p li n g   f r e q u e n cy   at  2 5 0   H z.   Fi g u r e   2   d is p la y s   t h e   p l o t te d   E C G   c h a n n els   f r o m   t h e   DA I SY   d atas et.   F o r   t h e   AF   m et h o d ,   o n ly   ch a n n els   A 1   ( r e p r ese n ti n g   a E C G )   a n d   T 8   ( r ep r es en ti n g   tECG )   we r u s e d   f o r   an al y s is ,   as  th is   c o m b in ati o n   y iel d ed   th m o s t   s ig n i f ic a n r es u l ts .   O n   th o t h e r   h a n d ,   all   c h a n n els   w er em p l o y e d   in   t h e   I C an al y s is .       2 . 2 .     Sim ula t i o n t o o ls   a nd   da t a   pre - pro ce s s ing   T h is   s tu d y   e m p lo y e d   Py t h o n   a n d   MA T L AB   as  s im u latio n   to o ls   to   r u n   th e x p er im e n ts .   T h p u r p o s e   o f   u tili zin g   two   d if f er e n to o ls   is   to   ex p lo r th eir   ca p ab ilit ies  f o r   s im u latin g   b io m ed ical  en g in ee r in g   ap p licatio n s .   Py C h ar m   2 0 2 2 . 3 . 1   ( C o m m u n ity   e d itio n )   [ 2 2 ]   an d   MA T L AB   2 0 2 4 b   [ 2 3 ]   we r u s ed   t o   co n d u c t   th s tatis tical  an aly s i s   f o r   th f E C s ig n al  ex tr ac tio n .   T h AF  m eth o d   was  p er f o r m ed   u s in g   Py th o n ,   wh er ea s   th I C ap p r o ac h   was c ar r ied   o u t u s in g   MA T L AB   2 0 2 4 b .     Prio r   to   ex tr ac tin g   th f E C s ig n al,   th aE C d ata  wer p r ep r o ce s s ed   with   th u s o f   v ar i o u s   f ilter s   an d   f r e q u en cies  f o r   d ata  clea n in g .   Fiv b an d p ass   f ilter s ,   n a m ely   B u tter wo r th ,   C h eb y s h e v   T y p I   a n d   T y p I I ,   E llip tic,   an d   B ess el,   wer tr ie d   o u u s in g   two   lo w - c u f r eq u en cies  ( f Low ) ,   0 . 5   Hz  an d   1   Hz,   an d   two   h ig h - cu t   f r eq u e n cies  ( f High ) ,   4 5   Hz  an d   5 0   Hz.   T o   id en tif y   th b est  f ilter ,   th SNR   an aly s is   wa s   im p l em en ted .   Fro m   th e   co m b in atio n   o f   f ilter   test in g s   ( th co m p lete  r esu lts   ar n o s h o wn   h er e) ,   th f in al  ch o s en   f ilter   was  th e   b an d p ass   C h eb y s h e v   T y p I I   with   f Low =1   Hz  an d   f High   5 0   Hz.   T h is   i s   b ec a u s it  s h o ws  th m o s o p tim al   SNR   r esu lt s   co m p ar ed   to   o th e r   f ilter s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   21 7 - 2 2 7   220       Fig u r 2 .   T h p lo ttin g   o f   all  th E C ch an n els f r o m   t h DAI SY d atab ase  with   f   =2 5 0   Hz       2 . 3   AF   a nd   I CA  im plem ent a t io n   AF  is   d ig ital  f ilter   with   s elf - ad ju s tin g   p r o p er ties   [ 2 4 ] Fig u r 3   illu s tr ates  th g en er al  b lo ck   d iag r am   o f   an   AF c o n tain in g   a   p r im ar y   s ig n al  ( aE C s ig n al) ,   d ,   an d   r ef er en ce   s ig n al  ( tE C s ig n al) ,   u ,   as a n   in p u to   b p r o ce s s ed   b y   th AF,  wh ich   y ield s   an   esti m ate  o f   o u tp u ( m E C s ig n al) ,   y .   An   esti m atio n   er r o r   ( f E C s ig n al) ,   e,   will  b e   o b t ain ed   af ter   th s u b tr ac tio n   o f   d   an d   y,   g iv in g   th s y s tem   o u tp u t.   T h g en er al   eq u atio n   o f   th e   AF  is   ex p r es s ed   in   ( 1 ) .   T h r ee   AF  alg o r i th m s   will  b co m p ar e d ,   n am el y   L MS,   n o r m alize d   L MS  ( NL MS) ,   an d   R L S,  to   i m p r o v e   th p e r f o r m an ce   o f   s ig n al  ex tr ac tio n .     Step   s ize,   µ,   is   cr u cial  p ar a m eter   th at  co n tr o ls   th r ate  at   wh ich   th f ilter   co e f f icien ts   ar u p d ate d   [ 2 5 ] .   I d eter m i n es  h o m u c h   o f   th n ew  in f o r m atio n   is   in co r p o r ated   in to   th f ilter ' s   r esp o n s an d   h o q u ick ly   t h f ilter   a d ap ts   to   ch a n g es  in   th e   in p u t   s ig n al.   m o r s ig n if ican s tep   s ize  lead s   t o   f aster   ad a p tatio n ,   m ea n in g   t h f ilter   r esp o n d s   m o r r a p id ly   t o   ch a n g es  in   th i n p u s ig n al.   Ho wev er ,   m o r e   s ig n if ican s tep   s ize  ca n   also   lead   to   in s tab ilit y   a n d   o s cillatio n s   in   th f ilter ' s   o u tp u t.  C o n v e r s ely ,   s m aller   s tep   s ize   lead s   t o   s lo wer   ad ap tatio n ,   p r o v id in g   m o r ex ce llen t stab ilit y   an d   r e d u cin g   th r is k   o f   o s cillatio n s .   Dif f er en t step   s ize s   wer e   in v esti g ated   in   th is   s tu d y   wh en   ap p l y in g   AF f o r   f E C s ig n al  ex tr ac tio n .     ( )   =   ( )   ( )     ( 1 )           Fig u r 3 .   Ad a p tiv f ilter   b l o ck   d iag r am   [ 2 6 ]       L MS,   NL MS,   an d   R L S   ar th co n v en tio n al  AFs   co m m o n l y   u s ed   in   s ig n al  s ep ar atio n   p r o ce d u r e s   to   m in im ize  th er r o r   b etwe en   t h d esire d   o u tp u an d   th ac t u al  o u tp u [ 2 6 ] .   T h L MS  alg o r ith m   is   o n o f   th e   m o s wid ely   u s ed   an d   s tu d i ed   AFs ,   p r im ar il y   d u to   i ts   s im p licity ,   lo m em o r y   r eq u ir em e n ts ,   an d   co m p u tatio n al  ef f icien cy .   I ts   u p d ate  r u le  f o llo ws   g r ad ien t - d escen ap p r o ac h ,   ad ju s tin g   f ilter   co ef f icien ts   b ased   o n   th e   er r o r   b etwe en   t h d esire d   s ig n al  an d   th ac t u al  o u tp u as  f o r m u lated   in   ( 2 ) r ep r esen ts   th e   n u m b er   o f   iter atio n s .   w ( i+1 )   i s   th esti m ate  o f   tap - weig h v ec to r   ( at  tim n +1 )   w h er ea s   w ( i )   is   th tap - weig h v ec to r .   T h esti m atio n   e r r o r   s ig n al  with   co m p lex   c o n ju g atio n   is   d e n o ted   as  * ,   an d   last ly ,   d ( i )   is   th i n p u t   s ig n al.       ( + 1 ) = ( ) + ( ) ( )   ( 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       F eta l e lectro ca r d io g r a ex tr a ctio n   a n d   s ig n a l q u a lity a s s ess men t u s in g   s ta tis tica l m eth o d   ( Li Mu n   N g )   221   NL MS  is   an   ex ten s io n   o f   L M th at  n o r m alize s   th s tep   s ize  to   im p r o v e   co n v er g en ce   s ta b ilit y   f ac ed   b y   L MS  [ 2 7 ] .   B y   n o r m alizin g ,   th e   alg o r ith m   ad a p ts   to   v a r iatio n s   in   th e   p o wer   o f   th e   in p u s ig n al,   wh ic h   im p r o v es  p e r f o r m an ce   in   ca s es  o f   n o n - s tatio n ar y   s ig n als  as  p r esen ted   in   ( 3 ) ,   w h er ̃   m ea n s   th p o s itiv r ea s ca lin g   f ac to r   an d   | | d ( i ) | |   i s   th E u clid ea n   n o r m   o f   th a d ap tiv tap - in p u v ec to r ,   d ( i ).     ( + 1 ) = ( ) + ̃ ( ) 2 ( ) ( )     ( 3 )     Me an wh ile ,   R L i s   m o r ad v an ce d   AF  alg o r ith m   th at  r ec u r s iv ely   m in im izes  th least  s q u ar es   er r o r .   U n lik L MS  an d   NL MS,   R L tak es  in to   ac co u n all   p r ev io u s   er r o r   v alu es  ( n o ju s th cu r r en o n e) ,   wh ich   allo ws  f o r   f aster   co n v er g en ce   an d   b etter   p er f o r m a n ce   with   n o n - s tatio n ar y   s ig n al s .   T h u p d ate  r u le   in v o lv es  an   in v er s co r r elati o n   m atr ix   as  p r o v id e d   in   ( 4 ) wh er k ( i )   is   th g ain   v ec to r   an d   ξ *( i )   is   th e   esti m atio n   er r o r   o f   R L S.     ( ) = ( 1 ) + ( ) ξ ( )   ( 4 )     Fig u r e   4   s h o ws  th o v er all  f r am ewo r k   o f   f E C s ig n al  ex tr ac tio n   with   s tati s tical  an aly s i s   u s in g   AF   ( Fig u r 4 ( a) )   a n d   I C ( Fig u r 4 ( b ) ) .   First,  th o p er atio n   o f   AF  is   in itiated   b y   lo ad in g   th DAI SY  E C G   d ataset,   co n s is tin g   o f   b o th   aE C an d   tECG  s ig n als  as  in p u ts .   T h ese  E C s ig n als  h ad   b e en   p r e - p r o ce s s ed   as  m en tio n ed   in   s ec tio n   2 . 2 .   Nex t,  th L MS  AF  was  in itialized ,   an d   µ   was  s et  to   0 . 1 .   T h e   AF w o u ld   r u n   with   th e   aE C s ig n al  as  th p r im a r y   s ig n al,   d,   a n d   th tECG  s ig n al  ( r ef er e n ce   s ig n al)   as  u .   T h esti m ated   m E C s ig n al,   y,   wo u l d   b e   g en e r ated   af ter   g o i n g   th r o u g h   t h AF  m ec h an is m .   T h e n ,   d ed u ctio n   o cc u r r e d   b etwe en   d   an d   th at  w o u ld   p r o d u ce   th e   e   s ig n al,   th d esire d   f E C s ig n al  ex tr ac ted   as  th s y s tem   o u tp u at  t h en d   o f   th p r o c ess .   T o   en h an ce   t h es tim ated   e   s ig n al ,   a   p o s t - p r o ce s s in g   s tep   was  p er f o r m ed ,   wh ic h   in v o lv ed   t h u s o f   h ig h - p ass   B u tter wo r th   f i lter   f o llo wed   b y   wa v elet  d en o is in g   u s in g   a   Dau b ec h ies - 6   ( d b 6 )   wav elet.   T h e   f in al  s tep   wo u ld   b th ca lcu latio n   o f   th f ilter ed   f HR   a n d   its   s tati s tical  m etr ic s .   T h is   p r o ce s s   was  th en   r ep ea ted   f o r   v ar io u s   s tep   s izes ,   r an g in g   f r o m   µ   0 . 0 0 1   to   0 . 9 .   Ad d itio n ally ,   t h s am p r o c ed u r was  ap p lied   to   two   o th er   AF a lg o r ith m s ,   N L MS  an d   R L S,  r esp ec tiv ely .             ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   Pro ce s s   o f   f E C G   s ig n al  ex tr ac tio n   ( a)   u s in g   AF in   Py C h ar m   an d   ( b )   u s in g   I C in   MA T L AB   2 0 2 4     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   21 7 - 2 2 7   222   I n   co n tr ast  to   AF,  I C i s   s tatis tical   tech n iq u th at  s ee k s   to   u n co v er   th u n d er l y in g   s tr u ctu r o f   co m p lex   d ata  b y   d ec o m p o s in g   it  in to   s et  o f   s tatis tically   in d ep en d en c o m p o n en ts   [ 2 8 ] .   T h f o r m u la  f o r   I C A   is   ex p r ess ed   in   ( 5 ) ,   wh er Z   is   th m atr ix   o f   I C co m p o n en ts ,   A   is   th I C m ix in g   m atr ix ,   an d   X   is   th e   m atr ix   o f   E C s ig n als  ( aE C s ig n al) .   T h is   eq u atio n   r ep r esen ts   th co r o p er atio n   o f   I C A;  th in p u aE C G   s ig n als,  X ,   ar f ir s tr a n s f o r m ed   in to   in d e p en d e n co m p o n en ts ,   Z ,   u s in g   th I C m ix in g   m atr ix ,   A .   T h in d ep en d en t c o m p o n e n ts   ar t h en   s ep ar ated ,   g en er atin g   th f in al  o u tp u t,   th ex tr ac te d   f E C s ig n al,   Z     =   ( 5 )     T h p r o ce s s   o f   th e   I C ap p l icatio n   in   MA T L AB   is   s h o wn   in   Fig u r 4 ( b ) .   T h e   p r o ce s s   o f   f E C G   s ig n al  ex tr ac tio n   b e g an   with   t h u s o f   th DAI SY  E C d a taset  th at  h ad   b ee n   p r ep r o ce s s ed   as  in p u X .   T h I C was  th en   in itialized   to   in p u X .   Mix in g   m atr ix   A   wo u l d   b esti m ated   an d   u p d ated ,   l ea d in g   to   Z   as  th e   o v er all  o u tp u t,  r ep r esen tin g   th f E C s ig n al  ex tr ac ted .   T h n ex s tep   was  ca lcu lati n g   th f HR   an d   its   s tatis t ical  m ea s u r em en ts .   HR   i s   ca lcu lated   b y   u s in g   th f o r m u la  p r esen ted   in   ( 6 ) .   T h f in al   s tep   was  to   o b tain   th s tatis tical  an aly s i s   af ter   ea ch   iter atio n   p e r f o r m ed   b y   I C A.           ,    ( ) = 60    (       )   ( 6 )     2 . 4   St a t is t ica m et ho ds   f o r   s ig na l qua lity   I n   s ig n al  p r o ce s s in g ,   SNR   m ea s u r es  th lev el  o f   th d esire d   s ig n al  r elativ to   th b ac k g r o u n d   n o is e.   h ig h er   SNR   in d icate s   clea r er   an d   m o r d is tin ct  s ig n al,   wh ile  lo wer   SNR   s u g g ests   th a t th s ig n al  is   m o r o b s cu r ed   b y   n o is e.   Stan d ar d   d ev iatio n ,   σ   q u an tifie s   th s p r e ad   o f   d ata  ar o u n d   th e   m ea n ,   ̅ .   lo wer   σ ,   m ea n s   th d ata  p o in ts   ar cl o s er   to   th ̅ ,   wh ile  h ig h er   v alu in d icate s   g r ea ter   d is p er s io n .   W h en   s q u a r in g   t h e   s tan d ar d   d ev iatio n   a n d   it  b ec o m es  v ar ian ce ,   2 .   Me an wh ile,   2   p lay s   cr u cial  r o le  in   ass es s in g   th s p r ea d   o r   d is p er s io n   o f   a   s ig n al' s   am p litu d ar o u n d   its     v alu e.   I is   s tatis tical  m ea s u r th at  q u an tifie s   th s ig n al’ s   en er g y   d is tr ib u tio n   an d   p r o v id es  in s ig h ts   in to   th s ig n al’ s   ch ar ac ter is tics .   Sk ewn ess ,   1   m ea s u r es  th e   asy m m etr ical  d ata.   p o s itiv s k ewn ess   in d icate s   th at  th E C s ig n al' s   tail i s   lo n g er   o n   th r ig h t sid th an   th e   lef t,  wh ile  s k ewn es s   o f   ze r o   r ep r esen ts   s y m m etr ic  s ig n a l.  Ku r to s is ,   2   d escr ib es  h o p ea k ed   o r   f lat  th e   d ata  d is tr ib u tio n   is   co m p ar e d   to   n o r m al  d is tr ib u ti o n .   Hig h   k u r to s is   s ig n als  h av s h ar p   p ea k   n ea r   th m ea n   with   h ea v y   tails ,   wh ile  lo w   k u r to s is   s ig n als  ar f latter   a n d   le s s   p ea k ed .   L et  E C s ig n als  b e   d en o ted   b y   x   with   N   as sam p le  p o in ts ,   an d   th ese  s tatis t ical  m ea s u r em en ts   wer ex p r ess ed   in   ( 7 )   to   ( 1 1 ) ,   r esp e ctiv ely .            ,  = 10 . l og 10 (  2   2 )   ( 7 )           , = 1 1 | ̅ | 2 = 1   ( 8 )       , 2 = 1 ( ̅ ) 2 = 1   ( 9 )        , 1 = 1 ( ̅ σ ) 3 = 1   ( 1 0 )       , 2 = 1 ( ̅ σ ) 4 = 1   ( 1 1 )     Sin ce   th DAI SY  d atab ase  d id   n o p r o v i d th r ea l   v alu es  o f   f HR   an d   m HR ,   th r esu lts   f r o m   t h is   s tu d y   wer co m p ar e d   with   th esti m ated   f HR   ( 1 3 5   b p m )   r etr iev ed   f r o m   [ 2 9 ]   u s in g   p er ce n tag er r o r   ( PE)   an aly s is .   T h co r r esp o n d i n g   f o r m u la  is   ex p r ess ed   in   ( 12 ) ,   w h er ca lcu lated   HR   r ep r esen ts   th ex tr ac ted   f E C h ea r t r ate  o b tain ed   f r o m   th is   s tu d y ,   wh e r ea s   r ef er e n ce   HR   is   o b tain ed   f r o m   [ 1 0 ] .      = |             × 100   % |     ( 1 2 )       3.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   T h is   s tu d y   in v esti g ated   th e   ef f ec ts   o f   co m p ar in g   two   m eth o d o lo g ies,  n am ely   AF  a n d   I C A,   with in   a   s tatis t ical  an aly s is   f r am ewo r k   to   ex tr ac th f E C s ig n als.  W h ile  ea r lier   s tu d ies   h av ex p lo r ed   th e   ap p licatio n   o f   v ar io u s   s ig n al   s ep ar atio n   a lg o r ith m s ,   th ey   o f ten   r el y   o n   s p ec if ic  alg o r ith m ic  ass u m p tio n s .   Ho wev er ,   th ey   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       F eta l e lectro ca r d io g r a ex tr a ctio n   a n d   s ig n a l q u a lity a s s ess men t u s in g   s ta tis tica l m eth o d   ( Li Mu n   N g )   223   h av n o ex p licitly   ad d r ess ed   th in f lu en ce   o f   s tatis tical  m ea s u r es  s u ch   as  SN R ,   k u r to s is ,   a n d   v ar ian ce ,   wh ich   ca n   p r o v id m o r o b jectiv an d   q u an titativ in s ig h ts   in to   s ig n al  q u ality   an d   s tab ilit y .   T o   b e g in   with ,   th e   s ig n al   ex t r ac tio n   r esu lts   ar d is p lay ed   i n   Fig u r e   5   f o r   t h f ir s ( A1 )   an d   eig h th   ( T 8 )   ch an n els  o f   th DAI SY  E C d ataset  af ter   em p lo y in g   th AF.   T h e   A1   a n d   T 8   ch a n n els  r ep r esen th e   p r im ar y   s ig n al,   d,   a n d   r ef e r en ce   s ig n al,   u .   Af ter   ev alu atin g   o th er   ch an n els’  co m b in atio n s ,   o n ly   th is   p air   o f   ch an n els  co u ld   o u t p u s atis f ac to r y   r esu lt  ( in   ter m s   o f   f etal  b p m ) .   Fig u r 5 ( a)   d is p lay s   th esti m atio n   o f   th e   m E C s ig n al  af ter   p ass in g   th R L S,  wh er ea s   Fig u r 5 ( b )   d ep icts   th ex tr ac ted   f E C s ig n al,   wh ich   h as  b ee n   p o s t - p r o ce s s ed   u s in g   a   h ig h - p ass   f ilter   an d   wa v elet  d e n o is to   r em o v t h r esid u al   n o is t o   en h an ce   t h f E C s ig n al  wav ef o r m .   Fu r th e r m o r e,   in co r p o r atin g   p o s t - p r o ce s s in g   s tag f o r   s ig n al  en h an ce m en wo u ld   f u r t h er   r ef in th e x tr ac ted   f E C s ig n al  q u ality ,   e n ab le  m o r ac cu r ate  in ter p r etatio n s ,   a n d   e n h a n ce   f etal  well - b ein g   m o n ito r in g .           ( a)       ( b )     Fig u r 5 .   Sig n al  e x tr ac tio n   r esu lts   f o r   ( a)   t h esti m ated   m E C ( T 8 )   s ig n al,   y ,   af ter   g o in g   th r o u g h   AF a n d     ( b )   th p o s t - p r o ce s s in g   o f   th ex tr ac ted   f E C s ig n al,   e   ( A1 )         T h AF  r esu lts   ar e   s u m m ar ize d   in   T ab le  1 ,   s h o wca s in g   th e   e x tr ac tio n   o f   f E C s ig n als  u s in g   v ar i o u s   s tep   s izes  ( µ   0 . 0 0 1   to   0 . 9 ) .   T h tab le  also   p r esen ts   s tatis tical  m ea s u r em en ts ,   esti m ated   f HR   r ea d in g s ,   a n d   th an aly s is   o f   h ea r t r ate  d is cr ep an cies u s in g   th PE  f o r m u la .   T h s ig n al  q u ality   ass es s m en t f o r   L MS,   NL MS,   an d   R L f ilter s   was  e v alu ated   u s in g   SNR ,   s k ewn ess ,   k u r to s is ,   v ar ian ce ,   s tan d ar d   d e v iatio n ,   R - p ea k   d etec tio n ,   an d   f HR .   T h SNR   o f   th L M S f ilter   im p r o v e d   to   4 . 6 1   d B   at  s tep   s ize  o f   0 . 0 1 ,   wh ile  th e   R L S f ilter   ac h iev ed   th h ig h est  SNR   o f   5 . 6   d B   at  0 . 9 ,   s h o win g   its   s u p er io r   n o is r ed u ctio n .   Sk ewn ess   an d   k u r to s is   v ar ied   ac r o s s   f ilter s ,   with   th R L f ilter   p r o v id in g   s tab le  r esu lts   an d   m i n im al  wav ef o r m   d is to r tio n   at   lar g er   s tep   s izes.   Alth o u g h   th e   L MS  f i lter   co n s is ten tly   d etec ted   all   R - p ea k s   with   m in im al  PE   ( 1 . 6 4 %),   it  co u ld   n o t   co m p u te   an y   h ea r t b ea wh en   u s in g   b ig g er   s tep   s ize  ( µ   0 . 9 ) ,   th u s   r esu ltin g   in   n u ll  r esu lt.  M ea n wh ile,   th R L f ilter   at  s tep   s ize  0 . 9   ac h iev e d   th lo west  PE  ( 0 . 9 2 %),   s h o wc asi n g   r o b u s R - p ea k   d etec tio n .   On   th e   co n tr a r y ,   th NL MS  f ilter   s h o wed   r ed u ce d   ac cu r ac y   an d   in cr ea s in g   s ig n al  d is to r tio n   at  h ig h er   s tep   s izes.  Ov er all,   f r o m   th s ig n al  q u ality   ass es s m en t,  th R L f il ter   d em o n s tr ated   th b est  b alan ce   b etwe en   n o is r ed u ctio n   an d   f E C s ig n al  p r eser v atio n ,   esp ec ially   wh en   th s tep   s ize  is   lar g e.     On   th e   o th er   h a n d ,   Fig u r e   6   s h o ws  th ex t r ac tio n   r esu lts   o f   I C f r o m   th e   DAI SY  E C d ataset.   Sig n al  q u ality   ass ess m en t - b as ed   s tatis tical  m ea s u r em en ts   an d   th e   f HR   co m p u tatio n   r esu l ts   wer e   tab u lated   in   T ab le  2 .   T h tab le  h ig h lig h ts   th ef f ec ts   o f   v ar y in g   f Low   an d   f High   f ilter   s ettin g s   o n   E C C h an n el  A2   b ef o r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   21 7 - 2 2 7   224   an d   af ter   ap p ly in g   I C A.   T h HR   b ef o r I C was c o n s is ten t   at  8 1 . 7 3   b p m ,   with   2 2   R - p ea k s   d etec ted   ac r o s s   all  s ettin g s ,   r esu ltin g   in   a   s tab le  m ea n   f HR   o f   1 3 3 . 7 7   b p m   an d   m in im al   PE  ( 0 . 9 1 %).   T h SN R   im p r o v ed   s lig h tly   af ter   I C A,   r ea ch i n g   a   m ax im u m   o f   0 . 8 6   d B   with   f ilter s   s e to   0 . 5   to   5 0   Hz  o r   1   to   5 0   Hz.   Sk ewn ess   an d   k u r to s is   v alu es  s h o wed   m o d er ate  d ev iatio n s ,   with   s k ewn ess   p ea k in g   at  1 . 3 5   ( 1   to   4 5   Hz)   a n d   k u r to s is   r an g in g   f r o m   9 . 4 2   to   1 0 . 3 6 .   Var ian ce   an d   s tan d ar d   d e v iatio n   r em ai n ed   s tab le,   s u g g esti n g   m in im al  im p ac o n   s ig n al   am p litu d e.   Ov er all,   f ilter s   with   h ig h e r   f High   ( 5 0   Hz)   p r o v id e d   o p tim al  n o is r ed u ctio n   an d   s ig n al  p r eser v atio n ,   co n f ir m in g   th ef f ec tiv en ess   o f   I C in   f E C s ig n al  ex tr ac tio n .       T ab le  1 .   Sig n al  q u ality   ass ess m en t u s in g   AF.  No te:  Prim ar y   s ig n al,   d =A 1 ,   r e f er en ce   s ig n a l,  y =T 8   A F   f i l t e r   LM S   N LM S   R LS   S t e p   si z e   ( µ )   0 . 0 0 1   0 . 0 1   0 . 9   0 . 1   0 . 5   0 . 9   0 . 1   0 . 5   0 . 9   H R   b e f o r e   A F   ( b p m)   84   S N R   b e f o r e   A F   ( d B )   - 5 . 7 4   S N R   a f t e r   A F   ( d B )   2 . 9 3   4 . 6 1   N / A   - 1 . 1 5   - 3 . 6 2   - 5 . 2 7   - 4 . 1 3   1 . 4 1   5 . 6   1   - 2 . 0 1   2 . 3 5   N / A   3 . 8 9   2 . 7 4   3 . 1 7   - 4 . 1 7   0 . 3 6   0 . 2 5   2   3 8 . 7 0   4 8 . 2 5   N / A   6 1 . 6 4   7 0 . 3 5   7 8 . 1 1   1 7 7 . 4 3   4 7 . 7 6   1 2 . 0 6   2   0 . 2 9   0 . 1 8   N / A   0 . 9 8   1 . 7 0   2 . 4 2   1 . 2 3   0 . 2 7   0 . 0 8     0 . 5 4   0 . 4 2   N / A   0 . 9 9   1 . 3 0   1 . 5 6   1 . 1 1   0 . 5 2   0 . 2 9   F e t a l   R - p e a k   23   23   0   20   14   9   19   22   22   f H R   a f t e r   A F   ( b p m)   1 3 7 . 2 1   1 3 7 . 2 7   N / A   1 1 9 . 5 5   8 1 . 5 9   6 0 . 3 0   1 1 5 . 7 8   1 3 1 . 1 4   1 3 3 . 7 6   PE   ( %)   1 . 6 4   1 . 6 8   N / A   1 1 . 4 4   3 9 . 5 6   5 5 . 3 3   1 4 . 2 4   2 . 8 6   0 . 9 2       I was  o b s er v e d   t h at  th e   s ig n al  q u ality   ass ess m en r esu lts   co r r elate d   well   with   th e   ac cu r ac y   o f   th ex tr ac ted   f E C s ig n als  wh en   co m p ar ed   t o   th r ef e r en ce   f HR .   B o th   m eth o d s   d em o n s tr a ted   th ca p ab ilit y   to   ex tr ac f E C s ig n als,  y ield i n g   s im ilar   p er ce n ta g es  o f   er r o r   i n   f HR   v alu es.   Ho wev er ,   th A m eth o d   p r o d u ce d   s lig h tly   h ig h er   SNR   v alu es,  in d icatin g   m a r g in ally   b etter   s i g n al  clar ity   u n d e r   th e v alu at ed   co n d itio n s .   T h e   im p o r tan ce   o f   ass ess in g   s ig n al  q u ality   is   wo r th   n o tin g   to   av o id   m ea n in g less   in ter p r etatio n   o f   t h r esu lts   in v o lv in g   AF  tech n iq u es.  T h is   was  p r o v en   w h en   o n ly   o n co m b in atio n   o f   ch a n n els  ( A1   an d   T 8 )   was  p o s s ib le   wh en   ex tr ac tin g   th f E C s ig n al  u s in g   th AF  ap p r o ac h .   L ik ewise,   ev en   th o u g h   th I C m eth o d   co u ld   p er f o r m   s ig n al  e x tr ac tio n   f o r   all  ch an n els ,   o n ly   c h an n el  A 2   ex h ib ited   th b est  r esu lt  f o r   f HR ,   wh ich   is   clo s e   to   th r ef er e n ce   HR .           Fig u r 6 .   T h ex tr ac ted   f E C G   s ig n al  af ter   ap p ly i n g   I C f r o m   th A2   ch a n n el,   with   r - p ea k s   d etec ted       T ab le  2 .   Sig n al  q u ality   ass ess m en t - b ased   s tatis tical  m ea s u r em en ts   u s in g   I C A   EC G   C h a n n e l   Lo w - C u t   O f f   ( f L ow a n d   H i g h   C u t o f f   F r e q u e n c y   ( f H i gh ( H z )   B e f o r e   I C A   H R   ( b p m)   S N R   ( d B )   A f t e r   I C A   S N R   ( d B )   1   2     2   F e t a l             R - P e a k   M e a n   f H R   ( b p m)   A2   0 . 5   a n d   4 5     8 1 . 7 3   0 . 7 1     0 . 7 9   1 . 2 4   9 . 4 2   1 . 3 1   0 . 1 6   22   1 3 3 . 7 7   1   a n d   4 5   8 1 . 7 3   0 . 7 1   0 . 8 5   1 . 3 5   1 0 . 3 6   1 . 3 1   0 . 1 5   22   1 3 3 . 7 7   0 . 5   a n d   5 0   8 1 . 7 3   0 . 7 1   0 . 8 6   1 . 2 7   1 0 . 2 9   1 . 3 2   0 . 1 8   22   1 3 3 . 7 7   1   a n d   5 0   8 1 . 7 3   0 . 7 0   0 . 8 6   1 . 2 7   1 0 . 3   1 . 3 1   0 . 1 8   22   1 3 3 . 7 7     P ( %)   0 . 9 1       d etailed   ex am in atio n   o f   th r esu lts   f r o m   b o th   AF  an d   I C A   s u g g ests   s ig n if ican d if f er en c es  in   th eir   ef f ec tiv en ess   f o r   f E C ex tr ac t io n ,   p ar ticu la r ly   wh en   s u p p o r ted   b y   in te g r ated   s tatis tical  an aly s is .   AF  r elies  o n   th r ef er e n ce   c h an n el,   T 8 ,   wh ich   is   u tili ze d   in   an   iter ativ n o is e - r ed u ctio n   p r o ce s s .   T h is   a p p r o ac h   is   n o tab ly   ef f ec tiv f o r   e x tr ac tin g   f E C G   wh en   th r ef er e n ce   ch an n el  s tr o n g ly   co r r elate s   with   th tar g et  f etal  s ig n al.   I n   co n tr ast,  I C ad o p ts   a   d if f e r e n s tr ateg y   b y   im p lem en ti n g   B SS ,   wh ich   o p er ates  o n   th p r in cip le  o f   s tatis tical   in d ep en d en ce   r ath e r   th an   u tili zin g   r ef e r en ce   ch a n n el.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       F eta l e lectro ca r d io g r a ex tr a ctio n   a n d   s ig n a l q u a lity a s s ess men t u s in g   s ta tis tica l m eth o d   ( Li Mu n   N g )   225   T h is   s tu d y   ex p lo r ed   c o m p r eh en s iv m eth o d   o f   in teg r at in g   s tatis tical  m ea s u r es  s u ch   as  SNR ,   k u r to s is ,   an d   v a r ian ce   f u r th er   en h an ce s   th s elec tio n   o f   th o p tim al  m eth o d   an d   c h an n el  f o r   f E C ex tr ac tio n .   Fo r   ex am p le,   th SNR   h elp s   id en tify   ch a n n els  with   h ig h er   s ig n al  clar ity   an d   lo wer   n o is in ter f er en ce ,   w h ile   k u r to s is   an d   v ar ian ce   p r o v i d in s ig h ts   in to   s ig n al  d is tr ib u tio n   an d   s tab ilit y ,   en ab lin g   t h id en tific atio n   o f   ch an n els  with   u n i q u an d   d is tin g u is h ab le  s ig n al  c h ar ac ter is tics .   B y   ap p ly in g   t h ese  s tatis tic al  ass es s m en ts ,   th s u itab ilit y   o f   ch a n n els  lik T 8   an d   A1   f o r   AF  o r   A2   f o r   I C ca n   b s y s tem atica lly   v alid ated .   Ho wev er ,   f u r th er   a n d   in - d ep th   s tu d ies  m ay   b n ee d ed   to   en s u r m o r ac cu r ate  an d   r eliab le  f E C ex tr ac tio n   p r o ce s s   tailo r ed   to   th s p ec if ic  c h ar ac t er is tics   o f   th d ata.   T h is   s tu d y   d e m o n s tr ates  th a p p licab ilit y   o f   b o t h   AF  an d   I C f o r   f E C s ig n al  ex tr ac tio n .   Ho wev er ,   th d ataset  u s ed   in v o lv ed   o n ly   s in g le   s u b j ec a n d   lack e d   a   r ef er e n ce   f HR ,   lim itin g   i ts   u s f o r   clin ical   v alid atio n .   T h ese  f ac to r s   s u g g est  th at  th d ataset  is   m o r e   s u itab le  f o r   s im u latio n   p u r p o s es  r ath er   th a n   a   r o b u s t   co m p ar is o n   an al y s is .   An o th er   lim itatio n   f o u n d   is   th co n tr ib u tio n   o f   f etal  s ig n al s   in   th e   th o r ac ic  ch an n el.   Alth o u g h   n o d ir ec tly   v is ib le,   th f etal  s ig n als  ca n   s till   b d etec ted   in   tECGs   d u to   th e ir   p r o x im ity   to   th e   ab d o m in al  r e g io n ,   d esp ite  b ei n g   wea k er .   Fu tu r s tu d ies  m a y   ex p lo r th p e r f o r m an ce   o f   t h ese  m eth o d s   u s in g   lar g er ,   m u lti - s u b ject  d atasets   with   an n o tated   r ef er en ce   s ig n als,  as  well  as  in v esti g ate   f ea s ib le  way s   o f   im p r o v in g   s im u latio n - b ased   e v alu atio n   f r am ewo r k s   wh e n   r e al  clin ical  r ef er en ce s   ar u n av ailab le.       4.   CO NCLU SI O N   I n   co n clu s io n ,   th in teg r atio n   o f   s tatis tical  an aly s i s   with   AF  an d   I C en ab led   th s u cc ess f u ex tr ac tio n   o f   t h f E C s ig n al  with   o p tim al   q u ality ,   s h o wca s in g   th ef f ec tiv en ess   o f   th is   ap p r o ac h   in   en h an cin g   s ig n al  clar ity .   T h is   s tu d y   h as  d em o n s tr ated   th at   th R L alg o r ith m   o u tp e r f o r m ed   th L MS  an d   NL MS  alg o r ith m s   in   f E C ex tr ac tio n ,   ac h iev i n g   th o p t im al  r esu lts   f o r   AF.  Giv en   th im p o r tan ce   o f   ac cu r ate  HR   m ea s u r em en i n   m ed ical  s ettin g s ,   th lo we r   er r o r   r ate  o f   I C an d   R L o f   AF  m ak es  it  a n   ap p r o p r iate  ch o ice  f o r   clin ic al  ap p licatio n s ,   th u s   m a k in g   th f E C s ig n al   ac h ie v ab le .   I is   ess en tial  to   u n d er s tan d   th at   th er e   ar e   n o   o n e - s ize - f its - all  s o lu tio n s ,   as  n o all  th e   E C ch a n n els  f r o m   th DAI SY  d ataset  ca n   u s th e   s am f ilter   s p ec if i ca tio n s   f o r   f E C s ig n al  s ep ar atio n .   T h is   is   ev id e n in   t h A ap p r o ac h ,   wh e r an   ad d itio n al  s tep   was  n ec ess ar y   to   p o s t - p r o ce s s   th e   esti m ated   f E C s ig n al   af ter   ex tr ac tio n   to   en h a n ce   t h e   s ig n al  q u ality .   E x p a n d in g   th e   cu r r en t   s tu d y   b y   co m p a r in g   th o b tai n ed   r esu lts   with   b r o ad er   r a n g e   o f   E C d atasets   is   h ig h ly   r ec o m m en d ed   f o r   f u tu r e   r esear c h .   Ad d iti o n ally ,   in v esti g atin g   th e   p er f o r m an ce   o f   AF  a n d   I C in   f E C s ig n al  s ep ar atio n   u s in g   s in g le - ch a n n el  an d   m u lti - ch an n el  ap p r o ac h es  wo u ld   p r o v id v alu a b le   in s ig h ts .   Fu tu r e   r esear ch   co u l d   also   e x p lo r e   em e r g in g   s ig n al  s ep ar atio n   tech n iq u es  with   c o m b in atio n   o f   m ac h in e - lear n i n g   ap p r o ac h es f o r   r o b u s t f etal  ex tr ac tio n   an d   s ig n al  q u ality   ass ess m en t.        ACK NO WL E DG E M E NT S   T h is   r esear ch   was  s u p p o r ted   b y   Min is tr y   o f   Hig h e r   E d u ca tio n   ( MO HE )   th r o u g h   Fu n d am en tal   R esear ch   Gr an Sch em ( FR GS)   ( FR GS/1 /2 0 2 3 /TK 0 7 / UT HM /0 2 /1 3 )   an d   Un iv e r s iti  T u n   Hu s s ein   On n   Ma lay s ia  ( UT HM )   th r o u g h   T I E R   1   ( v o t Q 5 4 5 ) .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h f u n d in g   in f o r m atio n   ca n   b r ef er r e d   to   in   t h ac k n o wled g m en t sectio n .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   L i M u n   Ng                               Nu r   An id J u m ad i                               Far ah   Najid ah   No o r izan                                 C     C o n ce p tu aliza tio n   M     M eth o d o lo g y   So     So f twar e   Va     Va lid atio n   Fo     Fo r m al  an aly s is   I     I n v esti g atio n   R     R eso u r ce s   D   :   D ata  C u r atio n   O   :   W r itin g   -   O r ig in al  Dr af t   E   :   W r itin g   -   R ev iew  &   E d itin g   Vi     Vi s u aliza tio n   Su     Su p er v is io n   P     P r o ject  ad m in is tr atio n   Fu     Fu n d in g   ac q u is itio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   21 7 - 2 2 7   226   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   co n f ir m   th at  th er e   is   n o   co n f lict  o f   in ter est r elate d   to   th m a n u s cr ip t.       DATA  AV AI L AB I L I T Y   T h e   d ata  th at  s u p p o r th e   f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar o p en l y   av ailab le  in   DAI SY   at  h ttp s ://ftp . esat.k u leu v en . b e/p u b /SIST A/d ata/b io m ed ical/f o et al_ ec g . tx t,  r e f er en ce   n u m b er   [ 6 ] .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J.  H a m p t o n   a n d   J.   H a m p t o n ,   T h e   EC G   Ma d e   E a sy ,   9 t h   e d .   2 0 1 9 .   [ 2 ]   K .   A m i n i ,   A .   M i r z a e i ,   M .   H o sse i n i ,   H .   Za n d i a n ,   I .   A z i z p o u r ,   a n d   Y .   H a g h i ,   A sse ssm e n t   o f   e l e c t r o c a r d i o g r a i n t e r p r e t a t i o n   c o m p e t e n c y   a m o n g   h e a l t h c a r e   p r o f e s si o n a l s   a n d   st u d e n t s   o f   A r d a b i l   U n i v e r si t y   o f   M e d i c a l   S c i e n c e s:   a   m u l t i d i sci p l i n a r y   st u d y ,   BM C   Me d i c a l   Ed u c a t i o n ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 2 9 0 9 - 0 2 2 - 0 3 5 1 8 - 0.   [ 3 ]   G .   D .   C l i f f o r d ,   I .   S i l v a ,   J .   B e h a r ,   a n d   G .   B .   M o o d y ,   N o n - i n v a si v e   f e t a l   E C G   a n a l y si s ,   P h y s i o l o g i c a l   Me a su r e m e n t ,   v o l .   3 5 ,   n o .   8 ,   p p .   1 5 2 1 1 5 3 6 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 0 9 6 7 - 3 3 3 4 / 3 5 / 8 / 1 5 2 1 .   [ 4 ]   T.   G h i   e t   a l . ,   I n t r a p a r t u f e t a l   h e a r t   r a t e   b e t w e e n   1 5 0   a n d   1 6 0   b p m   a t   o r   a f t e r   4 0   w e e k s   a n d   l a b o r   o u t c o m e ,   A c t a   O b s t e t ri c i a   e t   G y n e c o l o g i c a   S c a n d i n a v i c a ,   v o l .   1 0 0 ,   n o .   3 ,   p p .   5 4 8 55 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 1 / a o g s. 1 4 0 2 4 .   [ 5 ]   J.  L.   M u ñ o z ,   P h y si c a l   c h a n g e s   d u r i n g   p r e g n a n c y ,”  MS D   M a n u a l   C o n s u m e r   Ve rs i o n ,   2 0 2 4 .   h t t p s : / / w w w . ms d ma n u a l s . c o m/ h o me / w o me n - s - h e a l t h - i ss u e s/ n o r ma l - p r e g n a n c y / p h y s i c a l - c h a n g e s - d u r i n g - p r e g n a n c y   ( a c c e sse d   Ja n .   1 8 ,   2 0 2 5 ) .   [6 ]   S .   S a r a f a n ,   T.   L e ,   M .   P .   H .   La u ,   A .   H a m e e d ,   T.   G h i r m a i ,   a n d   H .   C a o ,   F e t a l   e l e c t r o c a r d i o g r a m   e x t r a c t i o n   f r o t h e   m o t h e r s   a b d o mi n a l   si g n a l   u si n g   t h e   e n sem b l e   k a l ma n   f i l t e r ,   S e n s o rs ,   v o l .   2 2 ,   n o .   7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 2 0 7 2 7 8 8 .   [ 7 ]   H .   S .   H .   S i e w ,   Y .   S .   A l s h e b l y ,   a n d   M .   N a f e a ,   F e t a l   EC G   e x t r a c t i o n   u s i n g   S a v i t z k y - G o l a y   a n d   B u t t e r w o r t h   f i l t e r s,”   i n   2 0 2 2   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   A u t o m a t i c   C o n t r o l   a n d   I n t e l l i g e n t   S y s t e m s,   I 2 C A C I S   2 0 2 2   -   Pr o c e e d i n g s ,   2 0 2 2 ,   p p .   2 1 5 2 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I 2 C A C I S 5 4 6 7 9 . 2 0 2 2 . 9 8 1 5 4 6 9 .   [ 8 ]   S .   E .   S .   G a n ,   S .   K .   D e b n a t h ,   Y .   S .   A l sh e b l y ,   H .   N u g r o h o ,   S .   B a g c h i ,   a n d   M .   N a f e a ,   F e t a l   E C G   e x t r a c t i o n   f r o a b d o mi n a l   EC G   u si n g   C h e b y s h e v   a n d   B u t t e r w o r t h   f i l t e r s,”   I S C I   2 0 2 1   -   2 0 2 1   I EEE   S y m p o s i u m   o n   C o m p u t e rs  a n d   I n f o rm a t i c s ,   p p .   2 5 3 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I S C I 5 1 9 2 5 . 2 0 2 1 . 9 6 3 3 5 9 5 .   [ 9 ]   A .   Ja b a   D e v a   K r u p a ,   S .   D h a n a l a k s h mi ,   a n d   R .   K u mar ,   J o i n t   t i me - f r e q u e n c y   a n a l y s i a n d   n o n - l i n e a r   e st i ma t i o n   f o r   f e t a l   E C G   e x t r a c t i o n ,   Bi o m e d i c a l   S i g n a l   Pr o c e s si n g   a n d   C o n t r o l ,   v o l .   7 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b s p c . 2 0 2 2 . 1 0 3 5 6 9 .   [ 1 0 ]   S .   S e n a y ,   T i me - f r e q u e n c y   B S S   o f   b i o s i g n a l s,   H e a l t h c a re   T e c h n o l o g y   L e t t e rs ,   v o l .   5 ,   n o .   6 ,   p p .   2 4 2 2 4 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / h t l . 2 0 1 8 . 5 0 2 9 .   [ 1 1 ]   L.   Ta h a   a n d   E.   A b d e l - R a h e e m,  A   n u l l   s p a c e - b a se d   b l i n d   s o u r c e   se p a r a t i o n   f o r   f e t a l   e l e c t r o c a r d i o g r a si g n a l s,   S e n s o r s   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 2 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 0 1 2 3 5 3 6 .   [ 1 2 ]   D .   A .   R a ml i ,   Y .   H .   S h i o n g ,   a n d   N .   H a ssa n ,   B l i n d   so u r c e   s e p a r a t i o n   ( B S S )   o f   mi x e d   ma t e r n a l   a n d   f e t a l   e l e c t r o c a r d i o g r a ( E C G )   si g n a l :   A   c o m p a r a t i v e   S t u d y ,   Pr o c e d i a   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   1 7 6 ,   p p .   5 8 2 5 9 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s. 2 0 2 0 . 0 8 . 0 6 0 .   [ 1 3 ]   J.  H a o ,   Y .   Y a n g ,   Z .   Zh o u ,   a n d   S .   W u ,   F e t a l   e l e c t r o c a r d i o g r a m   si g n a l   e x t r a c t i o n   b a s e d   o n   f a st   i n d e p e n d e n t   c o mp o n e n t   a n a l y si s   a n d   s i n g u l a r   v a l u e   d e c o m p o s i t i o n ,   S e n s o rs ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 2 1 0 3 7 0 5 .   [ 1 4 ]   A .   A l - S a f i ,   E C G   si g n a l   d e n o i s i n g   u si n g   a   n o v e l   a p p r o a c h   o f   a d a p t i v e   f i l t e r f o r   r e a l - t i me   p r o c e ss i n g ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e En g i n e e r i n g ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 4 3 1 2 4 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 1 i 2 . p p 1 2 4 3 - 1 2 4 9 .   [ 1 5 ]   M .   A .   R a n j a n i k a r ,   S .   V .   J o s h i ,   J .   M .   W a g h mar e ,   S .   V .   S h i n d e ,   a n d   R .   Y .   P a t i l ,   F e t a l   e l e c t r o c a r d i o g r a e x t r a c t i o n   u si n g   a d a p t i v e   f i l t e r s a p p r o a c h ,   D i sr u p t i v e   D e v e l o p m e n t s   i n   Bi o m e d i c a l   A p p l i c a t i o n s ,   p p .   2 0 3 2 2 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 2 0 1 / 9 7 8 1 0 0 3 2 7 2 6 9 4 - 1 7 .   [ 1 6 ]   R .   K a h a n k o v a ,   M .   M i k o l a so v a ,   a n d   R .   M a r t i n e k ,   O p t i m i z a t i o n   o f   a d a p t i v e   f i l t e r   c o n t r o l   p a r a m e t e r f o r   n o n - i n v a s i v e   f e t a l   e l e c t r o c a r d i o g r a e x t r a c t i o n ,   PL o S   O N E ,   v o l .   1 7 ,   n o .   4   A p r i l ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p o n e . 0 2 6 6 8 0 7 .   [ 1 7 ]   B .   A l - S h e i k h ,   M .   S .   S a l ma n ,   A .   E l e y a n ,   a n d   S .   A l b o o n ,   N o n - i n v a s i v e   f e t a l   EC G   e x t r a c t i o n   u s i n g   d i scr e t e   w a v e l e t   t r a n sf o r m   r e c u r s i v e   i n v e r se  a d a p t i v e   a l g o r i t h m ,   T e c h n o l o g y   a n d   H e a l t h   C a r e ,   v o l .   2 8 ,   n o .   5 ,   p p .   5 0 7 5 2 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 2 3 3 / TH C - 1 9 1 9 4 8 .   [ 1 8 ]   M .   A q i l   a n d   A .   J b a r i ,   El e c t r o c a r d i o g r a m   f e a t u r e d e t e c t i o n   u si n g   st a t i o n a r y   w a v e l e t   t r a n sf o r m,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e En g i n e e r i n g ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   p p .   3 7 4 3 8 5 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 5 i 1 . p p 3 7 4 - 3 8 5 .   [ 1 9 ]   I .   K a o u l a ,   A .   G u e ss o u m,   a n d   B .   K a z e d ,   G e n e r a l i z e d   r e c u r si v e   a l g o r i t h m   f o r   f e t a l   e l e c t r o c a r d i o g r a i so l a t i o n   f r o m   n o n - i n v a si v e   mat e r n a l   e l e c t r o c a r d i o g r a m ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 3 ,   n o .   6 ,   p p .   6 3 1 2 6 3 2 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 3 i 6 . p p 6 3 1 2 - 6 3 2 3 .   [ 2 0 ]   A .   P h u p h a n i n ,   M .   T a sa k o r n ,   a n d   J.  S r i v i c h a i ,   El e c t r o c a r d i o g r a m   si g n a l   p r o c e ss i n g   a l g o r i t h o n   m i c r o c o n t r o l l e r   u s i n g   w a v e l e t   t r a n sf o r m   me t h o d ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 3 0 1 5 4 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 4 i 2 . p p 1 5 3 0 - 1 5 4 3 .   [ 2 1 ]   B .   D e   M o o r ,   D a I S y :   D a t a b a s e   f o r   t h e   i d e n t i f i c a t i o n   o f   sy st e ms ,”  D e p t .   EE  a n d   K . U . L e u v e n ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / h o m e s.e s a t . k u l e u v e n . b e / ~ sm c / d a i s y / %5 C n w w w . e sa t . k u l e u v e n . b e / si s t a / d a i s y / .   [ 2 2 ]   Jet B r a i n s,  P y C h a r m:   T h e   P y t h o n   I D f o r   p r o f e ssi o n a l   d e v e l o p e r b y   Je t B r a i n s,”   J e t Br a i n s ,   2 0 2 3 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . j e t b r a i n s. c o m/ p y c h a r m/ .   [ 2 3 ]   T.   M .   I n c . ,   M A T LA B   v e r s i o n :   2 4 . 2 . 0 . 2 7 7 3 1 4 2   ( R 2 0 2 4 b ) ,   T h e   M a t h W o r k I n c . ,   2 0 2 4 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . ma t h w o r k s . c o m.   [ 2 4 ]   L.   T a n   a n d   J.  J i a n g ,   D i g i t a l   si g n a l   p ro c e ssi n g :   F u n d a m e n t a l s   a n d   a p p l i c a t i o n s ,   3 r d   e d .   A c a d e m i c   P r e ss,   2 0 1 3 .   [ 2 5 ]   N .   J.  B e r s h a d   a n d   J .   C .   M .   B e r m u d e z ,   A   sw i t c h e d   v a r i a b l e   st e p   si z e   N LM S   a d a p t i v e   f i l t e r ,   D i g i t a l   S i g n a l   Pr o c e ssi n g :   R e v i e w   J o u rn a l ,   v o l .   1 0 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d sp . 2 0 2 0 . 1 0 2 7 3 0 .   [ 2 6 ]   S .   S .   H a y k i n ,   Ad a p t i v e   f i l t e r   t h e o ry ,   5 t h   e d .   2 0 1 4 .   [ 2 7 ]   D .   N i l a y ,   P .   U t p a l ,   a n d   D .   C h i n t a n ,   A c t i v e   n o i s e   c o n t r o l   u s i n g   L M S   &   N L M S   a l g o r i t h m,   J o u r n a l   o f   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( J ET) ,   v o l .   1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8.   [ 2 8 ]   A .   T h a r w a t ,   I n d e p e n d e n t   c o m p o n e n t   a n a l y s i s:   A n   i n t r o d u c t i o n ,   A p p l i e d   c o m p u t i n g   a n d   i n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   2 ,   p p .   2 2 2 2 4 9 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a c i . 2 0 1 8 . 0 8 . 0 0 6 .   [ 2 9 ]   Y .   S .   A l sh e b l y   a n d   M .   N a f e a ,   I so l a t i o n   o f   f e t a l   EC G   si g n a l f r o a b d o mi n a l   EC G   u si n g   w a v e l e t   a n a l y si s ,”  I r b m ,   v o l .   4 1 ,   n o .   5 ,   p p .   2 5 2 2 6 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i r b m.2 0 1 9 . 1 2 . 0 0 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.