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🔥 内容介绍
一、心电图 R 峰与心率计算的核心关联
心电图(Electrocardiogram, ECG)是反映心脏电活动的重要生理信号,其波形由 P 波、QRS 波群、T 波等特征成分组成,其中QRS 波群的主峰(R 峰) 是最显著的特征 ——R 峰的振幅最高、上升沿最陡峭,且相邻 R 峰的时间间隔(RR 间期)直接对应心脏的搏动周期,是计算心率的关键依据。
心率(Heart Rate, HR)即单位时间内心脏的搏动次数(通常以 “次 / 分钟” 为单位),其计算本质是通过 R 峰检测获取连续 RR 间期,再基于间期长度推导搏动频率。在临床诊断(如心律失常监测、心肌缺血评估)、运动健康监测(如运动强度适配)、睡眠呼吸暂停筛查等场景中,基于 R 峰的心率计算需满足三大核心需求:
- 实时性:检测延迟≤100ms,确保心率动态变化的及时反馈(如运动时心率骤升的实时监测);
- 准确性:心率计算误差≤2 次 / 分钟,尤其在噪声干扰(如肌电噪声、工频干扰)下仍需保持精度;
- 鲁棒性:适应不同人群(成人、儿童、老年人)、不同生理状态(静息、运动、应激)的 ECG 波形差异。
传统手工测量(如通过标尺读取 RR 间期)效率低、误差大,而基于信号处理与算法的自动 R 峰检测,可实现 ECG 波形的实时分析与心率精准计算,是现代心电监测设备(如动态心电记录仪、智能手环)的核心技术。
二、心电图 R 峰检测的核心算法原理
ECG 信号在采集过程中易受噪声干扰(如 50Hz 工频干扰、肌电噪声、基线漂移),需先通过预处理增强 R 峰特征,再采用检测算法定位 R 峰。完整流程包括 “信号预处理→特征增强→R 峰定位→伪峰剔除” 四个阶段。
(一)ECG 信号预处理


⛳️ 运行结果




📣 部分代码
file;
% 2. ecgdemowinmax.m - (this file) window filter script file;
% 3. ecgdemodata1.mat - first ecg data sample;
% 4. ecgdemodata2.mat - second ecg data sample;
% 5. readme.txt - description.
%
% The package downloaded from http://www.librow.com
% To contact the author of the sample write to Sergey Chernenko:
% S.Chernenko@librow.com
%
% To run the demo put
%
% ecgdemo.m;
% ecgdemowinmax.m;
% ecgdemodata1.mat;
% ecgdemodata2.mat;
%
% in MatLab's "work" directory, run MatLab and type in
%
% >> ecgdemo
%
% The code is property of LIBROW
% You can use it on your own
% When utilizing credit LIBROW site
function Filtered=ecgdemowinmax(Original, WinSize)
WinHalfSize = floor(WinSize/2);
WinHalfSizePlus = WinHalfSize+1;
WinSizeSpec = WinSize-1;
FrontIterator = 1;
WinPos = WinHalfSize;
WinMaxPos = WinHalfSize;
🔗 参考文献
[1]龙兴明,周静.心电信号预处理中基于MATLAB的陷波器设计[J].重庆师范大学学报(自然科学版), 2003, 20(3):26-28.DOI:10.3969/j.issn.1672-6693.2003.03.008.
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2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类
2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类
2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类
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