8、基于小波级联的脉搏波形基线漂移校正方法研究

基于小波级联的脉搏波形基线漂移校正方法研究

1. 引言

在脉搏波形分析中，基线漂移是一个常见的问题，它会影响对脉搏信号的准确分析和诊断。本文将介绍一种基于小波级联的方法来校正脉搏波形的基线漂移，并通过模拟信号和实际脉搏记录的实验来验证其有效性。

2. 立方样条估计滤波器

2.1 检测脉搏起始点

脉搏由上升期和下降期组成，上升期的斜率在脉搏波形及其一阶中心差分中都很显著。我们将脉搏的起始点作为立方样条估计的节点。
具体步骤如下：
1. 计算脉搏波形的一阶导数 (Y(n))：
- 对于 (1 < n < N - 1)，(Y(n)=\frac{X(n + 1)-X(n - 1)}{2})
- (Y(1)=Y(N)=0)
2. 对 (Y(n)) 进行整流：
- (Z(n)=\begin{cases}Y(n), & Y(n)\geq0, 1 < n < N \ 0, & Y(n)<0, 1 < n < N\end{cases})
3. 以 100Hz 的采样率采集脉搏数据，使用大小为 200 个采样点的移动窗口，从一阶中心差分中搜索窗口内的最大值六次，得到其一阶导数的六个最大值 (M_1,M_2,\cdots,M_6)。
4. 计算振幅阈值：
- (Amplitude\ threshold=\left(\frac{MAX_2 - MIN_2}{MAX_2 - MIN}\right)\times0.9)
- 其中 (MIN = \min(M_1,M_2,\cdots,M_6))
- (MAX_2)