心电信号肌电干扰的去除与特征点检测算法的研究

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1、学校代号10536学号12108010855分类号TP391密级公开硕士学位论文心电信号肌电干扰的去除与特征点检测算法的研究学位申请人姓名王晓花所在学院计算机与通信工程学院指导教师徐学军教授学科专业通信与信息系统研究方向智能信息处理论文提交日期2015年4月7日学校代号：10536学号：12108010855密级：公开长沙理工大学硕士学位论文心电信号肌电干扰的去除与特征点检测算法的研究学位申请人姓名王晓花指导教师徐学军教授所在学院计算机与通信工程学院专业名称通信与信息系统论文提交日期2015年4月7日论文答辩日期2015年5月25日答辩委员会主席熊岳山教授TheresearchofEC

2、GsignalmyoelectricityinterferenceremovingandfeaturepointdetectionalgorithmbyWangxiaohuaB.E.(HunanUniversityofArtsandScience)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceInCommunicationandInformationSysteminChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisor

3、ProfessorXuxuejunApril,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特則加｛＾标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名日期：心）ｒ月日：击脚Ｊ＾学位论文版枚使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，光许论文被查阅和借阅。

4、本人授权长沙理工大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密。在年解密后适用本授权书。２、不保密过。巧＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名；日期；年月心日若私］７＾导师签名：曰期：Ｗ短广月＾曰摘要心脏疾病无时不危害着人类的健康，甚至生命，因此对心电（ECG）信号自动分析系统的研究具有很高的临床价值，同时也是国内外学者的研究热点。实际检测到的EC

5、G信号很容易被各种类型的干扰信号影响，进一步影响对信号的分析处理。本文主要对肌电干扰的去除与特征点检测这两个方面分别展开研究。ECG信号是一种比较微弱的信号，频率也较低，在采集的过程中往往被各种噪声干扰，而对ECG信号的消噪处理是检测信号特征点的前提条件，取得的消噪效果直接影响着下一步对信号的检测结果。另外ECG信号中的特征点含有十分重要的生理信息，有着不可估量的学术价值和实际意义。首先，文章对ECG信号的几种常见干扰的来源及类型进行了总结与分析，主要有基线漂移、肌电干扰和工频干扰这三类。简单介绍了小波变换理论，利用小波阈值消噪法来消除基线漂移与工频干扰。在对干扰类型的分析中得出肌电干

6、扰的去除一直是研究的难点，近年来对ECG信号肌电干扰的研究较少，本文针对频率分布较广的肌电干扰做了深入的研究，提出一种结合经验模态分解（EMD）算法与主成分分析（PCA）技术的去噪法来去除ECG信号的肌电干扰，通过对MIT-BIH心率失常数据库中记录的数据进行实验，同时也定性分析了所得的信噪比（SNR）和均方误差（MSE）。结果表明，所提方法整体上优于小波阈值消噪法与EMD消噪算法，解决了导致信号产生震荡和丢失有用信息的难题。通过算法去噪处理后获得较干净的ECG信号。其次，对预处理后的信号进行特征点检测，目前以小波变换最为流行，其核心思想是在某尺度上找寻小波变换模极值对，它们之间的过零

7、点所在的地方就是ECG信号特征点的对应点。由ECG信号的常识可知，QRS特征波的R波在一定区域内幅值、斜率最大以及宽度最广。本文提出一种区域阈值配对算法来检测波形特征点，对ECG信号用二次样条小波基函数和多孔（ATrous）算法进行小波变换求取模极值，用正极大阈值来确定搜索区域，再以这个正极大阈值为起点，这个确定区域为搜索范围，向右侧搜索负极大阈值点，把这两个阈值配对，他们两者间的过零点就是R峰的对应点。以R峰为基准来检测Q波、S波以及QRS特