心电信号R波检测分析与处理

《心电信号R波检测分析与处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验报告一、实验目的1•读取心电信号2.进行R波检测3.进行异变分析二、实验工具1.PC机2,Matlab软件三、实验原理及结果1・读取心电信号（1）心电数据文件存储方式心电数据文件在存储时为了节省存储空间，使用了自定义的格式，因此无法通过直观方式去读取心电数据。一个心电数据记录由三个部分组成：（1）头文件（拓展名是hea）；（2）数据文件（拓展名是dat）；（3）注释文件（拓展名是art）”】。［.hea］文件由ASCII码字符组成。以234.hea为例：2342360650000234・dat2122001110241008

2、184270MLII234.dat2122001110241051210570VI#56F19713655x2#None#ThePVCsarcuniform第一行从左到右分别代表文件名序号，导联数目，采样频率，采样点数；第二行从左到右记录导联1的数据，包扌舌文件名，存储格式，增益，AD分辨率，ADC零值，第一个采样点值，校验数，注解（如果是0,可以从中间读収任意一段输出），导联类型；第三行从左到右记录导联2的数据，内容同第二行一致；最后几行以#开始的为注释行，一般说明患者的情况以及用药情况等。［•dat］文件采用212格式进行存

3、储。“212"格式是针对两路导联的数据库记录，这两路导联的数据交替存储，每三个字节存储两个数据。这两个数据分别采样自导联1和导联2,第一个字节作为导联1数据的低8位，第二个字节的高四位作为导联1数据的高四位；第二个字节的低四位作为导联2数据的高四位，第三个字节作为导联2数据的低8位,以234.dat为例。按照“212”的格式,前三个字节为“F0341B”,两路导联值分别为Ox3FO和Ox41B,转换成十进制分别为1008和1051,这两个值分别是两路导联的第一采样点值，后面依此类推。［.art］采用二进制存储，格式定义比较复杂。

4、记录了心电专家对相应的心电信号的诊断信息，主要包括心跳、节律和信号质量等。主要有两种格式：MIT格式和AHA格式lo(2)心电数据的读収与波形显示使用Matlab软件对MIT—BIH心电数据的读取与波形显示，主要包括主程序，读取［.hea］文件子程序，读取［.dat］文件子程序和显示子程序。主程序由开始，到系统初始化，再到依次调用读取［.hea】文件子程序，读取［.dat］文件子程序和显示子程序，最后到结束。系统初始化主要是释放之前变量的存储空间，避免之前的变量对当前仿真的影响，设置读収文件的路径，选择读取一个心电数据记录，以及

5、选择需要观察的采样点数。本文选取234号数据，3600个采样点作为仿真数据。读取［.heal文件子程序包括打开［.hea］文件，依次读取采样频率，采样点数，增益，ADC零值，第一个采样点值，导联类型，患者的年龄和性别。读取［.dat］文件子程序包插打开【•dat］文件，每次读取三个字节赋值给一个变量，运用位操作(与，或，非)依次获得两路导联值序列。显示子程序包括判断头文件的第一个采样点数和计算得到的第一个采样点数是否--致，系统初始化设置的采样点数是否大于头文件记录的最大采样点数，如果不一致或者大于，将会报错。利用采样频率，实现

6、采样点数目和时间的转换，把时间作为波形显示的横坐标值。读取的心电数据要进行幅值转换，将计算得到的采样值减去ADC零值，再除以增益，才能得到毫伏级电压，并以此作为波形显示的纵坐标值。头文件读取的导联类型，患者的年龄和性别在Matlab的工作框中显示。波形图如图1所示，原始心电图0-50105k1ka_lL_J—LJ一LJ

7、'1■j丄.亠1_丄■J1IJjj•JT7Tr"T1203040Time/s丿京始心电图近似分量0-50210203040Time/s原始心电图细节分量50600-20102030Time/s405060图1读取

8、心电信号2•进行R波检测首先对原有信号进行滤波处理:低通滤波器主要用來滤除心电信号中频率在100Hz以上干扰信号。本文采用FIR滤波器的最优化设计方法，最优化即让滤波器的频率响应在衰减带的起伏等量平均的变化，其中根据切比雪夫等波纹逼近准则设计的滤波器性能较为优越。根据心电信号频谱分布特点，低通滤波器选择的指标为：通带截止频率为35Hz,阻带截止频率为100Hz,采样频率360Hz,阻带的最小衰减为40kB。高通滤波器主要用來滤除由呼吸引起的在0.5Hz左右的基线漂移频率。高通滤波器是由传统的消除直流和信号基线漂流的方法。采用基于

9、Z平面简单零极点法设计高通滤波器。2氐劈®櫻諾*S口目-^jFigureIl一…一―「…一…一—.一—-…——…—•一-…——」:■.回XEdityiIwrt[ooX.QesktopWindowHelp原始信号14001-iIi<..I<1200・-1000启/