基于小波变换的心电信号处理算法研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要¨、波变换理论是八十年代后期发展起来的应用数学分支，其、基本思想来源于伸缩和平移，既保留了付氏变换的优点，又满足了局部性要求，广泛应用于工程技术领域，在生物医学领域主要应用于信号检测、特征提取、图像处理、数据压缩等方面。心血管疾病是当今危害人类健康的主要疾病之一，心电图检查是目前临床上诊断心血管疾病的重要手段。利用计算机对心电信号进行自动准确的分析是一直是国内外学者研究的热点，而在心电信号自动分析中存在的一个较为突出的问题就是如何准确地检测出QRS波，而影响QRS波检测的主要因素是干扰，因此如何消除干扰

2、，提高ORS波检测的准确性便成为ECG信号自动分析的难点。。)f”刁7一本文介绍了心电信号检测的发展、QRS波检测的分类、心脏的电生理学特性、心电图的产生原理及小波变换中的多分辨率分，析原理、李氏指数和模极大值原理，／分析了目前心电信号自动分t析中存在的主要问题、小波变换用于ECG信号分析的现状及影响、，—1●’一～QRS波检测的主要因素。本文在总结前人工作的基础上f)利用一次微分小波对应小波变换后的极值对和二次微分小波对应小波变换后的极大值的基本特性，对ORS波的检测方法和附加策略作了较为深入地研究，解决了目前心电信号自动分

3、析中存在的一个主要问题一一如何准确地检测出QRS波，从而为准确分析心律失常的ECG信号解决了一个关键性的问题。，f本文利用三次样条小波函数，根据多分辨率分析的特点，设I第1页山东大学硕士学位论文计了双通道多分辨率三次样条小波滤波器，用于QRS波的检测，采用了一些提高检测率的附加策略，在准确检测出R峰的基础上，又实现了ECG信号的完全重建。本文还利用“Marr”小波函数，构造了二阶“Marr”小波滤波器，用于R波的检测。对上述两种检测方法，用部分ECG信号进行验证，取得了较好的检测效果，并分析了检测结果。本文的最后对这两种小波检

4、测方法在有高频噪声和低频噪声时的检测结果作了对比，分析了在有低频噪声时出现误检率比较高的原因，并且指出了一次微分小波滤波器和二次微分小波滤波器在检测含有低频噪声信号时的的优缺点。本文最后还对基于小波问题作了总结，并对心电信号自动分本文由于运用了小波变换技术，分析中ORS波检测的准确性问题，对变换的QRS波检测中的几个析的前景作出了展望。较好的解决了心电信号自动于进一步完善心电信号自动分析技术起到了关键性作用。夕厂矿一关键词：小波变换R波检测Marr小波一一一～一一H一、———一一样条小波第1I页山东大学硕士学位论文Abstra

5、ctThewavelettheory，whichWaSdevelopedinthe1ate1980，s．isabranehofappliedmathematics．Theideacomesfromscaleandttanslatioil．ItholdsthemeritsofFouriertransformsandmeetsthe1ocalconstraints．Thei3ewmethodhasbeenextensivelYadoptedintheengiIleeringandtechn01ogyfield．Intheareao

6、fBME，waveletismostlYappliedinsignalsalldcharacterdetection，imageprocess，datacompressionandsoon．Cardiacdiseasesareoneofthemajordiseasesthatharmshuman’shealth．TheanalYsisofECGisverYimportantforclinicaldiagnosisofcardiacdiseases．Theapplicationofcomputersforaccurateanda

7、utomaticcardiacdiseasediagnoseshasbeenahotspottoresearchersathomeandabroad．HowtopreciselYdeteettheQRScomplexesisapromihentproblemintheautomaticECGsignalsanalysis·However，themajorfactorthatinterfereswiththedetectionofQRScomplexesisnoise．WithaViewtoraisetherateofaccur

8、acyinQRSdeteetion，howtosuppressnoiseismostdifficultinECGsignalsanalYsis．ThedevelopmentofECGsignalsdetection，thesoytofQRSdetection，thee1ect