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1、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 .2Abstract .31 绪论 .51.1 课题研究背景及意义 .51.2 国内外研究现状 .51.3 本文研究内容 .61.4 论文章节安排 .72 ECG 信号的主要噪声及产生原因 .72.1 基线漂移噪声 .72.2 工频噪声 .83 去除基线漂移的算法设计 .83.1 方案研究 .83.2 去除基线漂移的具体步骤 .93.2.1 拟合函数的构造 .93.2.2 拟合点的选取 9.93.2.3 最小二乘法基线拟合 .103.2.4
2、 滤除基线 .104 去除工频干扰的算法研究 11 .104.1 方案研究 .114.2 ECG 信号滤除工频噪声的实现步骤 .114.2.1 确定滤波器的性能指标 12 .114.2.2 根据数字滤波器性能指标设计巴特沃斯模拟滤波器 .124.2.3 借助设计好的模拟滤波器设计巴特沃斯数字滤波器 12 .124.2.4 利用设计好的数字滤波器对 ECG 信号进行滤波处理 .135 筛选出符合要求的 ECG 信号 .145.1 ECG 信号的基本特征 1.145.2 ECG 信号的筛选条件 .155.3 ECG 信号筛选的算法设计 .155.3.1 ECG 波形的识别 .155.3.2 ECG
3、 波形参数的获取和条件的判断 .186 总结与展望 .206.1 系统总结 .206.2 工作展望 .20参考文献 .21附录 .22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
4、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 3,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