心电信号处理

心电信号处理 心电信电理方法探究号 胡林生物医学工程 专专0802班 引言,近些年来,随着人生活奏的加快和工作力的专专专专专专专专专专专专专专 加大,心病逐成危害人健康的主要疾病之一。专专专专专专专专专专专专专专专专专专专 据,全世界死亡人数中有三分之一死于疾专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专 病,而在我国因心血管疾病而死亡的人数也占死亡人数的专专专专专专44%,可心病已专专专专专成危害人健康和生命安全的专专“专”专 第一手。 心信号是人最早研究并用于医学床的生物信号之一,与其他生物专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专信号相比,它更易于并具有直的律性,而且它是心活在体表的专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专合反映,床心于和断心疾病具有重要意。在用中,心专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专信号的去噪理和波形是心信号分析断系的,其准确性、可靠性决专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专定着断和治心病患者的效果。本文合吉林省科技展目专专专专专专“专专专专专专可穿戴人体参 数无器研制专专专专专专”专专专专专专专专专专专专专专专专专中心模的研制任,提出心信 号去噪理算法和波形算法行研究,其具有重专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专 要的理意和用价。专专专专专专专专专 目前世界上没有足床要求的算机心与断专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专方法和相的程序专专专专,特是心波形方面专专专专专专专专专专专, 专专专专专专专专专专存在多有待解决的P波的波峰和起止点的尚未得到很好解决就是一例。专专专专专专专专专专专专专专专 心电电电的常电流程,断 专专专专专专专专,取心信号前置放大高通,低通波专专50HZ工陷专专 波 后置放大波形示及专专专波形专专专断参数量专专 电1心电电电断的常电流程 专专专专专专专专专专专专专专专专取心信号后的理主要是抑制干, 以得便于的心信号专专专专专专专专专专专) 波形专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专主要提取心信号中各波段的特征，如峰点、起止点,并加以) 波形参数专量是在波形基上算出各波的幅度与隔专专专专专专专专专专专专专专专专专专) 专专专专专专断是根据断准专量得到的参数作分析, 判断出波形中所含的病因素。从?专专专专专专 可以看出,波形的专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专理与波形在心自断中占着极其重要的位置,它是心自专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专断程的基和重要成部分。 电2 心电波形的判断 电3 受干电的心电电 小波电电的心电信电理,号 小波是专专专80 年代后起的一新的数学分析工具专专专专专专专专专专专专专,它克服了Fourier 专专的不足,在域和域均具有良好的局部化特性。小波的含是专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专:把某一被称专基本小波(也叫母小波mot her wavelet) 的函数Ψ( t) 作位移τ,再在不同尺度α下与待分析信号系专f ( x) 作内专,表示专: W T f (α,τ) = 1α?f ( t)Ψ3 (1 - τα) dt =< f ( t) ,Ψατ ( t) > ,α > 0 (1)其中, < x , y > 代表内专, 上专3 代表共, 专即< f ( t) , y ( t) > =?f ( t) y3 ( t) dt。 小波在域的等效表示专专专专专专专专专专专: 公茂法等 基于小波的心信号理研究专专专专专专专专专专专 Journal of Shandong University of Science and Technology Natural Science W T f (σ,τ) =α2π?F(ω)Ψ3 (αω) ejωt dω, 　α > 0 (2)其中, F(ω) 、Ψ(ω) 分是专专f ( x) 、φ( x) 的Fourier 专专。 小波作一分析方法专专专专专专专专专专专专,具有多分辨率等特点,使它成研究心专专专专专信号的有力工具,并取得了丰的成果。小波消噪技由专专专专专专专专专专专专专专 于良的特性专专专专专专专,得到了很多研究者的注专专,目前方面的研究非常活专专专专专专专专专专,最佳专专的确定方法和非高斯模型下的小波去噪是研究的重点。小波用于心专专专专专专专信号消噪,不但减了数据量专专专专专专,而且得到了更加清晰可靠的果专专,在母心信专专专专号分离和去除肌噪声方面也有尚佳表。基于不同专专专专专专专专专专专专专专专专 小波的去噪算法可以好地克服专专专专专专专专专专专专专专ECG 信号程中受到的高噪声染专专专专专专专专专专专专专专,便于提取特征波形。小波的各不同形专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专式以及与其他理的合,已专广泛专专专用于QRS 波群专专专、ST 段及专专专R 波峰提取的研究专专专专专专,有的在理上专专取得突破,有的在用上得可专专专专专专专专专专专喜成果,其中小波与模专专专专专专专专专糊、神专专专专专专专专专专专专专网等的合用非常常。 心信号理程中波器的电电电电电电电电电电电电电电: 平滑电电电波: 平滑专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专波是数字波方法中早就被人采用的方法, 专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专方法算法,理速度快,波效果好,但也存 在明专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专不足:通窄,影响有用信号的分析,且其采率fs1必需是工专干率专专专fs2的整数 。其函数专专专专专专: HZ1101Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9=+-+-+-+-+-+-+-+-+- 中波电电电: 中波自专专专专1970年被提出以来,因其具有良好的专专专专专专专保持特性和清除脉冲噪声的能力,广泛用于数字信号的理专专,其程专专专专专专专专:取度L=2M+1(M专正整数)的波专专专专专专专专窗口,在第n专专专专专专专专专专专专专专专刻入信号序列在窗口中的点是x(n-M),…,x(n),…,x(n+M)。此专专专专专的出: ynmedxnMxnxnM=[-,……,,……,(+)] med[]表示专专专专专专专专专专专专专专专专专专窗口内所有数按从小到大排序后取中 的运算。由于叠加定理不再成立,故中波是一非性波器。专专专专专专专专专专专专当原始数据专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专或窗口大,用中波算法是十分 专专专专专专专专专专专专的。可以采用以下快速排序的思路以提高算法的速度:首先,x(i),x(i+1),…,x(i+2M)排序得升序列w(i),w(i+1),…,w(i+2M),下一窗口内序列排序专专将最后一个元素x(i+2M+1)插入到有序序列中合适的位置,同专专专专专将序列中第一个等于x(i)的元素去掉既可得到新的有序序列w(i),w(i+1),…,w(i+2M)。整系数低通波器电电电 建立在极零点抵消基上的专专专专专专专专专专专专专专专专专整系数波器。系的 移函数和率特性分专专专专专专专: HLP ( z) = (1 - zM )P(1 - z - 1 ) (1) 专专波器具有低通特性, 是一个可用方法的专专专专专专专FIR 专波器, 系数专专整数。HLP ( z) 的零点专zk = ej2πM k , k = 0 , 1 , ?, M - 1。 因此整个函数共有(M - 1) 个零点, ( M - 1) 个极点, 而极点都集中在原点z = 0 专专专专专专专专专专专专专。由于整个位周周角率0,2π, 专专专专专专专专专专专的率采率0,f s 。专f s = 400Hz , 截止率专专专50Hz , 专专专专专专专专的周角率是ω= 2πfPfs =πP4 ; M = 2πP (πP4) = 8 。 专些零点分布在| z| = 1 的专专专周上, 并专专专专专周行M 等分。由于我使用的专专专专心信号专专专专专专专专采率400Hz , 是工的专专专专整数 , 整系数波器的专专专专专专专专专零点正好落50Hz 以及其整数 上。 心信号理展电电电电电电电电望: 一个正常的 ECG 信号是由一系列的波形成的,些波形是专专专专专专专专专 通的专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专 零位来区分的。一个正常的心,有P 波、QRS 波群、T 波等成,专专专专专专专专专专专专专专个具体的波都着特定的心每 专专专专专专专专专专专专 活和生理段。而于QRS波形的,各算法主专专专专专专专专要都是利用它与其他波形及噪声不同的幅特性来的。近些年来,专专专专专专专专专专专专专QRS 波群的主要有以下专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专几方法:波器法、模板匹 配法、小波分析法、神网专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专专法等。于心信号理要求高、度大,各专专理方法都存在缺点的特点,在理心信号专专专专专专专,将多方法并用专专专专专,充分各方专专专专专法的点专专,有望取得更好的成果。 参考文献: [1]专清启,专专庭,专喜烈,吴祥.心学专专专.山专专专专专专专专科学技出版社, 2002[2] 胡广专. 数字信号理理、算法与专—专专专专专专专. 清大学出专专专专专专版社,1997 [3]专 专专专专专专专专专专专专妮妮,李凌,生物医学信号理,子科技大学出版社