Adaptive noise cancellation in neuromagnetic measurement systems

Summary

The noise spectrum of a superconducting second-derivative gradiometer has been investigated in an urban environment. Data have been acquired from the gradiometer with three orthogonal accelerometers and a triaxial fluxgate magnetometer attached to the dewar. These data have been analyzed by using signal processing techniques, primarily an adaptive noise canceller, to reduce noise in the gradiometer data. Results shown here indicate that the environmental noise and/or the dewar motion noise can be reduced as much as 40 dB in noise power. It is also shown, in the case of poor signal-to-noise ratio (S/N∼1), that a 10 Hz sine wave can be extracted. This technique not only shows promise for noise reduction, but also aids in the identification of noise signals which might be misconstrued as part of the evoked response. Analysis of data containing evoked response is now underway.

Riassunto

Si è studiato lo spettro del rumore di un gradiometro superconduttore a derivata secon da in un agglomerato urbano. I dati sono stati ottenuti dal gradiometro con tre accelerometri ortogonali e un magnetometro a flussometro elettronico triassiale attaccato al dewar. Questi dati sono stati analizzati usando tecniche di elaborazione dei segnali, soprattutto un cancellatore adattativo di rumori, per ridurre i rumori nei dati del gradiometro. I risultati mostrano qui che il rumore dell’esterno e/o il rumore del movimento del dewar possono essere ridotti di 40 dB in potenza di rumore. Si è anche mostrato che, nel caso di basso rapporto segnale-rumore (S/N∼1), può essere estratta un’onda sunusoidale di 10 Hz. Questa tecnica non solo promette riduzione dei rumori, ma ha anche lo scopo d’identificare i segnali di rumore che potrebbero essere veramente considerati parte del responso evocato. L’analisi dei dati che contengono i responsi evocati è ora in corso.