应用于心电信号的预处理与检测算法研究

摘要

心血管疾病是危害人类健康的主要疾病之一，而心电图是检测心血管疾病的常用方法，通过计算机对心电信号快速准确的检测和记录，是一个重要而且有意义的课题。
　　本文首先介绍了心电信号获取和预处理的硬件电路方案。心电信号可以通过置于体表的电极和一定的导联方式提取出来，由于心电信号的幅度在10μV-4mV之间，频率范围为0.05-100Hz，且容易受到50Hz的工频干扰，因此去除信号检测过程的干扰噪声、提高心电信号的放大质量是检测放大电路的关键。本文介绍了心电信号检测放大电路的常用方案，并使用Multisim软件进行电路仿真。
　　本文重点研究了小波变换去除心电基线漂移噪声的算法和R波检测算法。运用小波变换对心电信号进行多尺度分解，去除心电信号中的基线漂移这一低频分量，另外通过小波系数的模极值点定位出R波点。通过对MIT-BIH心电数据库中的心电数据进行基线漂移滤波和小波检测，验证了本文所采用算法的有效性。
　　此外本文研究了差分阈值法检测心电QRS波的算法。差分阈值算法其先对心电信号进行差分运算，然后，判断其差分值是否超过设定的阈值来确定QRS波群的位置。本文创新点是采用了二阶差分阈值法，差分阈值的极值点正好与 QRS波群的R波点相对应，从而检测出QRS波群。通过对MIT-BIH心电数据库中的数据进行差分阈值检测到QRS波形，验证了算法的有效性。

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1 绪论

1.1 心电图研究背景

1.2 国内外心电监测系统的研究与发展现状

1.3 课题研究意义

1.4 课题研究内容与结构

2 心电图原理与心电信号预处理

2.1 心电图产生原理

2.2 心电信号采集与获取

2.3 心电信号识别与检测算法研究

3 小波变换与心电信号滤波检测

3.1 基于小波变换的ECG信号滤波与检测

3.2 Matlab 实验结果分析

3.3 结论

4 基于差分阈值法的QRS波形检测

4.1 阈值法检测QRS波形的原理

4.2 基于差分阈值发的QRS波形检测算法设计

4.3 Matlab软件仿真结果分析

4.4 结论

5 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 论文展望

致谢

参考文献