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式识别课程论课程论文

ECG信号的预处理及筛选

姓名：何**

学号：2012052346

专业班级：自动化

提交日期：2014年12月31号

摘要 2

Abstract 3

1绪论 4

1.1课题研究背景及意义 4

1.2国内外研究现状 4

1.3本文研究内容 5

1.4论文章节安排 6

2ECG信号的主要噪声及产生原因 6

2.1基线漂移噪声 6

2.2工频噪声 7

3去除基线漂移的算法设计 7

3.1方案研究 7

3.2去除基线漂移的具体步骤 8

3.2.1拟合函数的构造 8

3.2.2拟合点的选取19 8

3.2.3最小二乘法基线拟合 9

3.2.4滤除基线 9

4去除工频干扰的算法研究[11 9

4.1方案研究 10

4.2ECG信号滤除工频噪声的实现步骤 10

4.2.1确定滤波器的性能指标12 10

4.2.2根据数字滤波器性能指标设计巴特沃斯模拟滤波器 11

4.2.3借助设计好的模拟滤波器设计巴特沃斯数字滤波器[12 11

4.2.4利用设计好的数字滤波器对ECG信号进行滤波处理 12

5筛选出符合要求的ECG信号 13

5.1ECG信号的基本特征[1 13

5.2ECG信号的筛选条件 14

5.3ECG信号筛选的算法设计 14

5.3.1ECG波形的识别 14

5.3.2ECG波形参数的获取和条件的判断 17

6总结与展望 19

6.1系统总结 19

6.2工作展望 19

参考文献 20

附录 21

摘要

本论文针主要研究心电图(ECG)信号噪声滤除及不合格ECG信号的排除。

心脏病是严重威胁人类健康的疾病之一1]。ECG信号是诊断心脏病的重要依据，但在采集过程中受到各种噪声的干扰，而不利于ECG信号的特征提取，因此有必要对ECG信号滤除各种噪声。本文设计了能有效滤除ECG信号中的基带漂移噪声和工频噪声的复合数字滤波器。然后根据分析ECG信号的基本特征，筛选出符合ECG信号基本特征的样本数据。

基带漂移噪声[2是ECG信号的主要噪声之一，主要由于病人呼吸运动、电极滑动变化等所导致，其不利于心电图平缓波形的识别。本文中，通过多项式拟合得到基线的函数方程，减去基线函数值后得到滤波后的ECG信号，通过前后对比，发现基线滤波的有效性。

工频噪声是ECG信号的另一种主要噪声，来源于工频电源以及器件周围环境中辐射出的电磁场I3],主要呈现纹波形式。本文设计了60Hz的巴特沃斯带阻滤波器，对ECG信号进行滤波，滤波效果良好。

由于各种噪声干扰的存在，以及ECG数据源的不可靠性，导致很多ECG信号研究样本不符合标准的ECG信号基本特征。因此本文提出几个简单的ECG信号判定条件，对不符合要求的ECG信号进行排除。

本文最后进行了系统总结，并对以后进一步研究进行了展望。关键字：ECG信号；基线漂移噪声；工频噪声；筛选

Abstract

ThispapermainlystudieddigitalfilterdesignforECGsignalprocessing.

Heartdiseaseisoneofthemostimportantdiseasesthreateninghumanhealth.TheanalysisofECGsignalplaysanimportantroleinclinicaldiagnosisofcardiacdiseases.However,manykindsofnoiseinterferenceimpedestheacquisitionprocessofECGsignal,whichhaveagreatchallengeinrecognitionofwaveform.Itsnec