ECG信号的自适应滤波过程简介

corball · 发表于 2013-7-22 19:53:51

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本帖最后由 corball 于 2013-7-23 20:12 编辑

心电图（ECG）的信号滤波是一个很有趣的话题，尽管一些准则公认心电的信号频带范围是0.05-150Hz，但是出于使用场景等限制，在医疗器械领域人为做了心电图机、监护仪、动态心电等区分。这些区分一个特征就是频带，比如心电图机，根据产品标准的不同，频带有0.5-40Hz的，也有0.5-75Hz。这些频带的限制有硬件的，也有软件的。共同的一点是使用时频滤波器的概念。
时频滤波器，比如工频干扰是在50Hz或者60Hz（更广泛意义上，还需要考虑工频的频率误差），那么则采用特征频率为50或者60Hz的陷带滤波器对输入信号进行处理。但是从心电和干扰信号的本质来看，时频滤波器有很大的局限性，主要是干扰信号和有效信号的频带是相同的。这里我们介绍一个自适应滤波器的信号处理过程。在自适应滤波器处理过程中，ECG信号只包含两个大的过程：基线漂移去除和自适应滤波。细分之后，自适应滤波还包括R峰识别，对采样的数据进行相位细分和心跳周期叠加，在心跳周期信号叠加基础上，按照平均值和方差，采用心跳电信号的数学模型进行参数优化识别，在优化参数的基础上，使用卡尔曼滤波进行滤波和光滑处理。过程的图像如下：
1、原始数据
原始记录ECG信号.png