心电信号采集及小波分析处理系统设计

心电信号作为人体的一种重要的生理信号,反映着人体的健康状况。自行设计并制作心电信号采集、放大、抗混叠滤波等电路,得到满足数据采集卡USB-6008要求的模拟心电信号,并对模拟心电信号进行A/D(模/数)转换,得到数字形式的心电信号。利用虚拟仪器开发平台LabVIEW 2009对数字心电信号进行多分辨率分析(小波分析),得到心电信号在各分辨率空间的组成成分,并从中选择体现心电信号特点的成分重新构建心电信号,实现对心电信号进行小波滤波的目的,最终在PC机上获得效果良好的心电图。该研究通过有限的资金投入,将家用电脑拓展为心电监测仪器。     

小波分析在心电信号中的应用

本文在MATLAB环境下用小波函数对心电信号进行滤波,通过采用小波滤波的方法,可以使心电信号中的有用成分和噪声信号能量在不同的频段分布,达到很好的滤波效果,从而提高了心电信号的可读性。     

心电信号数字滤波器的设计与实现

心电信号是心脏疾病的重要医学诊断依据.为获取具有实用价值的诊断信息,介绍在心电信号处理中滤波算法的实现,探讨针对心电信号的工频干扰和肌电干扰的数字滤波方法,选取有效的滤波算法用于消除和抑制工频干扰、肌电干扰.通过对采集到的离散心电数据和理想心电信号相比较,设计出对工频干扰和肌电干扰进行处理的数字滤波器方案,利用Matlab仿真技术进行比较和分析,从而得到较为理想的心电信号.实验表明,选取的心电数字滤波方法能达到预定设计要求,具有实时性、有效性等优点.     

小波分析和ECG信号的检测

利用小波变换能处理多尺度多分辨的特点,将心电信号进行多尺度分解,把不同频带的信号显现在小波分解各个尺度上。特征尺度上准确定位QRS波及T波的起始点,从而获得人体心电信号(ECG)中的QT间值。人体心电信号具有非平稳性和干扰多的特点,利用小波分析对心电信号进行处理能够获得精确的QT间值,为临床诊断提供了更加准确的依据。     

基于小波变换自适应滤波方法的ECG信号消噪

为了减少在用小波变换方法进行心电信号消噪时所产生的心电信息损失,本文在对心电信号进行离散正交小波变换的基础上,进行自适应滤波处理,即以具有最大QRS波能量的尺度上的高频细节信号作为自适应滤波器的参考输入,以噪声干扰对应的分解尺度上的“细节”分量及最大分解尺度上的近似分量所重构的信号作为原始输入.实验证明这种改进的滤波方法可以在有效抑制心电信号中噪声干扰的同时,较好保持心电信号的波形特征及有用的心电信息,达到较好的滤波效果.     

C8051F020在心电监护仪数据采集前端的应用

心电信号是一种微弱的低频信号,对心电信号的监护是很多研究者关注的焦点.作者从介绍心电信号特点入手,论述了心电信号采集电路必须满足的要求;通过分析传统心电采集系统的设计方法,针对其存在的不足之处,提出了一种更为有效的设计模式.该设计采用了低成本、低功耗、高性能的单片机C8051F020,配合仪用放大器AD620和右腿驱动电路以及通信模块和电源模块共同构成心电数据采集系统;软件上给出了详细的设计思路;并对采集到的信号进行Levkov滤波和平滑滤波,得到较好的滤波效果.提出了心电监护系统的分布式和网络化的研究方向.     

心电信号小波分析

心电信号是一种非平稳并具有很多奇异点的微弱信号。小波变换中的模极大值消噪法具有非线性及自适应性,小波的这种特性对于类似于心电信号这种非平稳微弱信号是十分适用的。针对传统的消噪方法在处理心电信号时的局限性,研究了小波变换的时-频局部化特性及基于多分辨率分析的信号小波分解和重构算法———Mallat算法。采用小波分析的模极大值法实现对QRS波R峰值点的检测,以及对心电信号的消噪处理。通过试验研究可知,运用小波进行QRS波检测,QRS波的识别率高达99.9%,经过消噪重构后的心电信号信噪比较原始信号有较大提高。     

基于小波分析和神经网络的胎儿心电提取

通过小波分析方法和自适应线性神经网络相结合,对围产期母体腹壁混合心电信号进行处理,采用两种方案进行仿真并分析对比。分别采用小波变换和小波包分解技术对心电信号消噪处理,探索一种提取出胎儿清晰心电信号的方法,为下一步胎儿心电信号特征提取和健康状况的诊断奠定基础。实验结果表明,先提取胎儿心电信号,再进行消噪处理效果较好。     

心电图仪电路设计及仿真

本文设计了心率监测的一种方法,由于人体心电信号属于低频微弱信号,故经导联输入后,从体表获得的心电信号经滤波滤除高频干扰后,再经50 Hz陷波器进一步抑制电源干扰,最后通过MSP430单片机的A/D转换,得到数字化的心电信号。实验表明本文设计的心电图仪显示的心电信号清晰稳定,基本满足临床监护以及病理分析等要求。     

基于小波变换的心电信号阈值去噪

随着医学技术的不断进步,人们可以通过对心电信号的研究来诊断心脏病的严重程度及各种症状,但如何得到一个无噪声的心电信号,即对心电信号的去噪声已成为医学上越来越关注的研究热点。详细介绍了小波变换原理,通过小波变换原理对心电信号阈值进行去噪,由此得到一个纯净的心电信号,为诊断心脏病提供了一个新的方法。     

基于C8051F020的心电测量系统设计

为研制一种能够在临床上使用的心电测量系统,以C8051F020单片机为采集控制中心,运用模拟信号采集和数字信号处理技术,实现心电信号的采集。完成了心电测量系统的设计,该系统具有实现各种控制、数据采集和A/D转换等功能。实验结果本系统运行稳定可靠,满足了临床准确采集心电信号的需要。     

一维离散小波变换在心电信号降噪中的应用

为准确提取反映心电信号的特征信息,提出应用一维离散小波变换实现对心电信号的降噪处理方法。首先介绍了一维离散小波变换的基本思想;其次,应用小波分解与重构的方法(Mallat算法)在MATALB环境中编程实现对心电信号的降噪处理;最后,引入降噪信号与原信号的能量比(ENR)、均方根误差(RMSE)和自相关系数(AC)作为小波变换的降噪评价指标。可见,该方法能够有效地去除心电信号中的噪声干扰,对于实现心电信号特征信息的提取具有一定的参考价值。     

“数字信号处理”基本分析工具相互联系及转换关系分析

从最基本的输入、输出信号和系统入手,研究了数字信号处理的4个基本分析工具（冲激响应、差分方程、离散傅立叶变换和Z变换）及其相互联系与转换关系。分析了数字信号处理的新发展（数字滤波器设计、各种新的变换、多抽样率数字信号处理、功率谱估计、时频分析和小波变换）和它们之间的内在联系。     

基于HVS的DWT图像压缩混合编码算法

为提高数字图像在高压缩比下重构图像的质量,分析研究现有离散小波变换（discrete wavelet transform,DWT）图像压缩的相关算法以及小波系数特性,提出一种基于人眼视觉系统（human visual system,HVS）特性对小波系数进行加权,结合小波各子带系数特性,采用差分脉冲编码调制（differential pulse code modulation,DPCM）与多级树集合分裂排序（set partitioning in hierarchical trees,SPIHT）相结合的编码方法．经视觉信息保真度分析实验验证,与传统的嵌入式零树小波（embeddedzero—tree wavelet,EZW）和SPIHT算法相比,在相同的比特率下该算法重构的图像具有更好的主观视觉效果．     

心电信号采集的模拟前端集成电路设计

基于 SMIC 0．18μm 1 P6MCMOS 混合工艺设计了一种适用于心电信号采集的模拟前端集成电路,主要由前置放大器、带通滤波器、工频滤波器及后级放大器等组成。通过采用低噪声前置放大器技术,有效地改善了模拟前端集成电路的信噪特性;通过采用陷波器技术,有效地抑制了50 Hz 工频干扰信号。模拟前端集成电路获得了43．44 dB的中频增益以及通带为0．0956—107．3 Hz;在0．1 Hz 与 100 Hz 频率处,模拟前端集成电路分别获得15．1μ槡V ／ Hz与745 nV ／ Hz的等效输入噪声电压;在1．8 V 电源电压条件下,模拟前端集成电路的静态功耗仅为槡912．5 nW。仿真结果表明,所设计的模拟前端集成电路适合于心电信号采集要求。     

基于最优小波包基改善高速长输信号的完整性

为了解决理想无损传输线理论在分析高速信号长距离输送时的不适用性的问题,将信号衰减因子引入高速长输信号的反射和串扰分析。围绕由不确定环境骚扰、反射和串扰噪声所引出的高频数字信号的完整性问题,通过对将自底向顶和深度优先相结合的最优小波包基搜索策略的探讨,采用数字仿真与实验数据相结合的方法,提出基于最优小波包基改善高速长输信号完整性的方法。数字仿真结果表明：最优小波包基方法消噪效果优于小波方法或普通小波包方法,可提高高频数字信号的边沿质量,有利于高速长输信号完整性的改善。     

数字滤波及小波分析技术在海流测量中的应用

针对海流测量中的噪声问题,采用无限脉冲响应数字滤波及Haar小波分析方法,通过对原始信号的处理,去除其中的噪声。实验证明,该方法可以提高测量结果的稳定性及准确度。     

基于AD7865的高速多通道数据采集系统设计

介绍了一种基于AD7865的高速多通道数据采集系统,给出了数据采集系统的硬件电路原理和GAL（通用阵列逻辑）程序设计。在描述AD7865特性的基础上,完成了数据采集系统模拟量输入通道设计和数字部分接口电路设计。通过对GAL编程控制模拟量到数字量的转换,实现了计算机数字控制齿轮测量中高速高精度多通道数据采集系统的设计。     

基于C8051F320单片机的心电监护系统设计

为推进现代心电监护向数字化、智能化发展,使心率精确显示,提出一种基于C8051F320单片机的心电监护系统.该系统采用放大滤波电路对ECG (Electrocardiograph)信号进行处理以实现心电信号的放大、噪声的消除等功能,并利用单片机控制LCD (Liquid Crystal Display)对其进行实时显示...