基于小波变换的QRS波检测算法.doc

（河 北 工 业 大 学 天 （河 北 工 业 大 学 天 津 300401） 摘 要 ： 针 对 基 于 小 波 变 换 的 心 电 信 号 QRS 波 的 检 测 算 法 的 计 算 量 较 大 ，硬 件 不 易 实 现 的 问 题 ，提 出 一 种 FPGA 的 实 现 方 案 。 首 先 分 析 了 利 用 小 波 变 换 检 测 QRS 波 群 的 算 法 ，给 出 硬 件 实 现 方 案 ，该 算 法 由 小 波 变 换 模 块 和 检 测 模 块 两 个 模 块 实 现 。 然 后 选 取 高 端 FPGA 作 为 硬 件 处 理 平 台 ， 给 出 小 波 变 换 模 块 及 波 形 检 测 模 块 具 体 实 现 结 构 。 最 后 在 QuartusⅡ下 进 行 编 译 和 仿 真 ，完 成 心 电 信 号 检 测 算 法 的 硬 件 实 现 。 从 综 合 后 的 资 源 占 有 率 上 可 以 看 出 系 统 充 分 利 用 了 FPGA 内 部 丰 富 的 资 源 ，从 仿 真 的 结 果 看 出 在 FPGA 系 统 上 准 确 的 检 测 出 了 QRS 波 。 关 键 词 ： 小 波 变 换 ； QRS 波 检 测 ； FPGA； 心 电 信 号 中 图 分 类 号: TP274 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1674－6236（2010）05-0149-03 QRS detection based on wavelet-transform LIU Yuan， GAO Zhen-bin （Hebei University of Technology， Tianjin 300401， China） Abstract: A FPGA design and implementation scheme is proposed according to the problems of the ECG QRS wave detec- tion algorithm based on wavelet transform’s large computation and it’s hardware is not easy to achieve. Firstly，through analysis of QRS wave detection based on wavelet transform algorithm ，a sheme for hardware implementation is put forward. This algorithm is achieved by wavelet transform module and detection module. Then ，high performance FPGA is selected as hardware processing platform and architecture of the wavelet transform module and detection module are proposed.Finally ， the compilation and simulation were made under QuartusⅡ ，and the hardward implementation of the detection algorithm of ECG is achieved. The rate of resource occupancy shows that the resourceful propertiy in FPGA is greatly utilitzed by the scheme and the results of simulation show that QRS wave is detected accurately in FPGA system. Key words: wavelet transform； QRS detection； FPGA； ECG 心 电 信 号 是 人 类 最 早 研 究 并 应 用 于 医 学 临 床 的 生 物 电 信 号 之 一 ， 与 其 他 生 物 电 信 号 相 比 ， 它 更 易 于 检 测 并 具 有 较 直 观 的 规 律 性 。 心 电 图 的QRS波 的 准 确 检 测 一 直 是 心 电 信 号 分 析 检 测 的 难 点 ， 而 提 取 有 效 的 模 式 特 征 更 是 其 关 键 所 在 。 QRS波 的 检 测 算 法 已 有 多 种 [1]，而 且 理 论 研 究 也 比 较