【心电信号】心电信号QRS波检测【含Matlab源码 3404期】

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⛄一、心电信号QRS波检测简介

1 设计原理
1.1 肌电干扰的滤除
肌电干扰由人体肌肉颤动引起，发生率具有随机性，频率范围为20-500Hz，其主要成分的频率与肌肉的类型有关，一般在30-300Hz，而心电信号的频率主要集中在5~20HZ，所以选择低通滤波器来滤除肌电干扰。
巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。 在振幅的对数对角频率的波得图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。

1.2 工频干扰的抑制
工频干由于供电网络无所不在，因此50Hz的工频干扰是最普遍的，也是心电信号的主要干扰来源。50HZ陷波器的软件设计方法多种多样，常见方法有小波变换滤波、自适应滤波、模板匹配滤波等，但都需要手工计算获得滤波器的参数，运算比较复杂。
巴特沃斯带阻滤波器又称简单整系数带阻滤波器，其原理为一个全通网络，减去一个具有相同延迟和增益的窄带线性相位FIR滤波器，得到一个具有尖锐陷波特性的陷波滤波器。阻带下限截止频率fc1 = 49 Hz，阻带上限截止频率fc2 = 51 Hz，就可以消除50 Hz 的工频干扰。

1.3 基线漂移的纠正
某些数字信号中会含有基线干扰信号（低频噪音）。因此可以使用低通滤波器首先提取出低频噪音，然后再用原始信号减去低频噪音就可以得到去除了基线漂移的心电信号。

1.4 qrs波群
Q波和S波通常是低幅高频波，一般Q波位于S波之前，S波位于R波之后 ，由于他们是一般向下的波，所以他们的峰值点和极值是对应的。因次在检测到R波向左和向右分别搜寻到极值点，对应的就是Q波和S波。

⛄二、部分源代码

clear all;
clc;
z=textread(‘test.txt’);
t = (1:3200)/360;
rate=1/360;
sig=z;
yabs=abs(z);
siglen=length(z);
sigmax=[];
for i=1:siglen-2
if (z(i+1)>z(i)&z(i+1)>z(i+2))|(z(i+1)<z(i)&z(i+1)<z(i+2))
sigmax=[sigmax;abs(z(i+1)),i+1];
end;
end;
%打印原信号
figure(1);
plot(t,z);xlabel(‘时间（s）’);ylabel(‘电压（mv）’);title(‘预处理后心电信号’)

%取阈值,阈值为相对幅值的差的60%
thrtemp=sort(sigmax);
thrlen=length(sigmax);
thr=0;
for i=(thrlen-7):thrlen
thr=thr+thrtemp(i);
end;
thrmax=thr/8; %最大幅度平均值，8个最大幅值点的平均值

zerotemp=sort(z);
zerovalue=0;
for i=1:100
zerovalue=zerovalue+zerotemp(i);
end;
zerovalue=zerovalue/100; %最小幅度平均值，对消幅度，100个最小幅值点的平均值

thr=(thrmax-zerovalue)*0.3; %最大、最小幅度的差值的30%为判别R波的阈值

⛄三、运行结果

⛄四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1]张泾周,张光磊,戴冠中.自适应算法与小波变换在心电信号滤波中的应用[J].生物医学工程学杂志. 2006,(05)

3 备注
简介此部分摘自互联网，仅供参考，若侵权，联系删除

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