消除心电信号基线漂移简单方法及仿真

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1、万方数据：]昼：工垒皇璺!璺垦旦皇皇皇皇!壁垒旦皇巳仝丛I塑窒迨董I消除心电信号基线漂移简单方法及仿真朱杰檀．柒惠(武汉市儿童医院设备科，武汉430016)[摘要]目的：心电信号(ECG)是临床诊断心血管疾病的重要依据，但由于基线漂移等噪声的存在影响了其诊断的准确性．因此在心血管诊断中必须先对ECG信号中的基线漂移进行矫正。方法：分别对中值滤波、高通滤波、整系数滤波等3种不同的去除心电基线漂移算法的Matlab仿真实现和分析。结果：通过对MIT—BIH数据库中带基线漂移的心电信号进行滤波，发现在处理效果上。中值滤波的处理效果比较好，IlR

2、高通滤波的方法对平整的ST段的抬升很明显，整系数滤波器矫正基线漂移的效果很好，只是在滤波初始阶段出现延时。结论：这3种滤波方法算法简单，易于硬件实现，并且能够较好地保留心电信号的重要信息。【关键词1心电信号；基线漂移；滤波[中国图书资料分类号】R318；R540．4+l；TP391．9【文献标识码]A【文章编号】1003—8868(2012)08—0016一05SimpleMethodsandSimuIationforEHminationofECGB鼬eKneExcursionzHUJie—tan，QIHui(DepartmentofEq

3、uipment，W’uhanCh订dren，sHospital，Wuhan430016，China)Abstract0hi。cti"TbcorrectthebaselineexcursionofECGinthecardiovasculardiagnosis．■矗-日曲SimulationanalysisbyMatlabwasI．ealizedformedianfiltering，high—passnlte“ngandintegercoefIicientfilteringofECGsignals．R伽h-AfterprocessingECC

4、signalswithbaselineexcursioninM117门BIHdatabase，mediannlteringworkedwellingeneml，high—pass6lteringraisedsmoothSTsegmentobviously，andintegercoe佑cient6lterbehavedwellfortheeliminationofbaselineexcuI_sionwithdelayintheinitialstage．Ck啊田矗Il毫i岫ThefhItemethods，includingmedianfilt

5、ering，high—passfilteringandintegercoemcientfiltedng，aresimpleandeasytorealizeandcanretaint}leimponantinfomationofEcG．【chineseMedicalEquipmentJoumaI，2012，33(8)：16--20】KeywoHbECG；baselineexcursion；6ltedng1引言在心电信号(ECG)中，sT段为从QRS综合波群末到T波始的线段。正常时心室全部处于除极状态，无电位差存在，应与基线平齐。在心电图的记

6、录过程中，由于电极电阻变化、电极的极化电位变化、心电放大器的直流偏置漂移、人体呼吸或其他肌肉缓慢运动等原因．导致心电图发生基线漂移。消除心电信号的基线漂移，是心电信号处理中的一个重要且又困难的问题。因为基线漂移严重时，往往使波形识别和参数测量成为不可能。甚至无法记录。基线漂移的频率很低，其范围为0．05Hz至几Hz，其主要分量在0．1Hz左右．属于低频干扰。而心电信号的舸段频率也很低，其最大值约为0．6加．7Hz。两者的频谱非常接近旧．所以如果使用高通滤波的方法消除基线漂移，即使采用线性相位的滤波器，也常常会引起sT段严重失真，而ST段在

7、临床上有重要价值。因此．对基线漂移纠正方法的研究，在心电信号处理中有着重要意义。2滤波器的结构及设计2．1中值滤波2．1．1中值滤波的原理中值滤波的基本原理是把数字序列中一点的值用该点的一个领域内各点值的中值来代替。其数学描述为：设z=协作者简介：朱杰檀(1988一)．男，临床T程师．主要从事医疗设备的维修与维护方面的研究工作，F—mail：741094856@qq．com。(1)，x(2)，⋯，算(￡)}是一长度为L的实数列，也称为长度为￡的信号。茹的加边信号z=协(一七+1)。菇(一后+2)。⋯，戈(一．j}+L)l满足：f并(1)山

8、≤n≤1戈(n)={戈(，I)1

9、已一1)￡≤n≤L+l对每一个n的赋值．1≤n≤L，我们用记号z“’(n)表示下面2“1个实数：石(础)，戈(，卜1ic+1)，⋯，x(n