心电信号QRS波检测与分析

生理信号中，能够自动的对心电图(Electrocardiograph, ECG)信号进行分析是当前信号处理领域中的研究热点和难点，能够自动的进行心电图信号的分析将会强有力的促进医疗事业的蓬勃发展，同时能够使国民的健康水平有大幅度的提高，对于现代信号处理技术在医疗领域中应用的将会产生重大的突破。对于心电信号的分析有很广泛的研究内容以及研究方法，其中能够快速准确的定位心电信号中 QRS 波群和 P、T 波,是心电图信号分析的一个关键环节，心电信号中往往拥有过多的信号干扰，去除信号的干扰是准确检测各种特征波的前提。截止到现在为止，当前对于心电信号的滤波方法研究以及对于特征波形的定位中还存在着许多的不足以及亟待改进的地方。针对当前现状，本文从以下两个方面展开研究，包括“心电信号滤波”以及“QRS 波形定位”。 由于心电信号产生的十分微弱，周围环境中掺杂的肌电干扰、基线漂移以及工频干扰都会对心电信号造成影响。本文设计了针对50Hz工频干扰的滤波器设计。从实际情况出发来看，设计了 基于FIR 陷波器和 Levkov 滤波法相结合的方法来滤除信号中 50Hz 工频干扰。实验结果显示，改进后的算法相比较传统的滤波器而言，是一种更为有效 ECG 信号滤波法。 QRS 波形定位：特征波形定位是心电信号分析与诊断的基础，是诊断的入手点。QRS 波群是心电图最主要最突出的波段，是检测其他波形的前提，P 波和 T波在诊断中也有重要意义。通过对临床 QRS 复合波的形态研究，根据小波多分辨率分析的特点和模极大值检测原理，提出一种 Marr 小波链检测 QRS 波群的新算法。变换 3 种尺度来定位R 波，然后对定位到的峰值采样点采取多数表决的方式，最终唯一确定 R 波位置。R 波确定后再向前、向后搜索 Q、S 波。对于 P 波和 T波则增大尺度，应用同样的方法来检测。