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.     

低成本高精度单导联心电信号采集电路设计

为解决心电信号采集过程易受噪声干扰、 电路复杂等问题, 设计了低成本高精度心电采集电路, 采用芯片 AD8232 采集并放大心电信号, 引入 100 Hz 低通滤波器、 0. 05 Hz 高通滤波器及 50 Hz 陷波电路。 实验表明,高频干扰衰减 60 dB(10 倍频), 50 Hz 噪声衰减了 41. 08 dB。 该电路有效地滤除了单导联心电信号中掺杂的共模干扰、 肌电干扰、 基线漂移和工频干扰等, 提高了单导联心电采集精度, 可应用于家用医疗监护、 便携式可穿戴式心电监测设备。     

临床脑电信号预处理中的时空滤波器设计

临床上提倡病床边进行各类检测,这样可以方便病人,减轻其痛苦.但是病床边采集的脑电信号易受各类噪声和干扰的影响,往往影响后面的分析效果.为了有效去除临床脑电信号的噪声和干扰,设计了一种时空滤波器,分两个阶段对脑电信号进行滤波预处理:第一个阶段是时域滤波,用传统的带通滤波器实现;第二个阶段是空域滤波,用基于独立分量分析(ICA)的空域滤波器实现.实验结果表明临床脑电数据的常见干扰如工频干扰、眼动、肌电干扰、心电干扰等均能有效地被单独或同时去除.     

基于Multisim10的心电检测系统模拟滤波器的设计

针对目前心电检测模拟滤波器设计的不足,本文利用Multisim10对滤波电路的相频特性、幅频特性、交流容差、直流容差和瞬态响应参数进行全面仿真分析,设计出了满足心电信号要求的滤波器.对滤波的结果与数字滤波器的结果进行误差对比,其E[e2]的值为0.003 5,表明该滤波器性能稳定、信号保真度高.     

心电信号采集及小波分析处理系统设计简

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.     

基于一维离散小波变换的心电信号降噪研究

针对心电信号中含有噪声的现象,为了准确提取反映心电信号的特征信息,该文提出了应用一维离散小波变换实现对心电信号的降噪处理方法.研究结果表明,该方法能够有效地去除心电信号中的噪声,从而为进一步实现心电信号特征信息的提取提供了有效的参考价值.     

用于去除心电信号工频干扰的多阶自适应滤波器阶数确定策略研究

工频干扰是微弱生物信号采集过程的常见噪音源之一,特别会造成像心电之类信号的信噪比的显著下降.自适应滤波技术对于去除心电信号工频干扰噪音有着显著的效果,但自适应滤波技术中的自适应滤波器阶数确定是关键问题.本文提出了多阶自适应滤波器中适于去除心电信号的阶数选择策略.在以单路正弦波为模拟工频干扰信号源进行实验中,根据提出的阶数选择策略,确定5阶自适应滤波器对心电信号的工频干扰有着明显的抑制效果.同时,实验还证明,与自适应滤波器中的对消器相比,策略所确定的5阶自适应滤波器具有更快的收敛速度,并且还能在工频波动处取得更好的处理增益.     

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。     

心电信号的降噪处理及其评价研究

为抑制心电信号中存在的噪声干扰,以利于准确提取反映心电信号的特征信息,文章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.通过对MIT/BIH心电数据库中的心电信号进行仿真,研究结果表明,该方法能够有效地去除心电信号中的噪声,对实现心电信号特征信息的提取具有一定的实用价值.     

心电信号基线漂移去除方法研究

心电信号(ECG)是临床诊断各种疾病的重要依据,但由于基线漂移等噪声的存在影响了其诊断的准确性.根据基线信号的特点和固有模态函数(IMF)的性质,提出一种基于经验模态分解(EMD)结合形态滤波的自适应滤波方法.该方法先对信号进行经验模态分解,然后对所选择的IMF分量进行形态滤波处理,将滤波后的结果作为自适应滤波器的参考输入信号,最后得到的输出误差信号即为去除基线漂移后的心电信号.通过与普通的EMD方法、基于EMD的自适应滤波方法对比,并采用MIT-BIH数据库中的心电数据进行了检验,实验结果表明该方法对于去除心电基线有较好的效果.     

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.     

心电信号放大滤波电路的研究与设计

文章介绍了虚拟心电图仪的主要缺陷,提出了心电信号放大滤波电路的设计要求和总体设计方案,并给出了功能模块:前置放大电路、高通滤波电路、陷波器、主放大器以及低通滤波器的详细设计过程。该放大滤波电路较好地抑制了心电信号中的相关干扰,提高了虚拟心电图仪成像的质量。     

可穿戴式心电信号采集电极的研究

针对传统心电采集设备的不可移动性以及传统粘性电极的致敏性,应用可穿戴计算的方法提出了使用镀银织物电极制作可穿戴式心电采集设备.为了提高可穿戴式心电采集信号的质量,制作了插入式织物电极.实验表明使用插入式织物电极的可穿戴式心电采集设备具有较好的舒适性,信号波形的质量达到传统电极的采集质量.     

基于NI6009的ECG采集系统设计

为了简单而有效地采集ECG信号,文章介绍一种使用NI6009数据采集卡的ECG信号采集系统.该系统由传感器、预处理硬件电路、采集卡和计算机4个部分组成.由NI6009数据采集卡实现外部硬件电路与计算机内部分析系统的互联.通过NI6009电脑能够灵活地选择ECG信号的采集通道、调整采样频率和量化比特数.通过ECG信号采集实验表明,该系统是一个简单有效的ECG信号采集系统.     

直接序列扩频通信中基于时频域相关性的抗单音干扰算法

直接序列扩频通信系统解扩以前采用干扰抑制算法可以显著增强抗窄带干扰性能。常用的干扰抑制方法为扩频信号建立平稳模型。本文通过分析扩频信号的产生机理，建立了扩频信号的循环平稳模型，采用频移滤波器(FRESH)同时利用时域相关性和谱相关来抑制单音干扰。仿真实验表明，FRESH滤波器相对于传统横向滤波器能够提高系统抗单音干扰性能。     

基于抽气过程的FastICA算法去除肌电信号中的心电干扰

提取受试者的体表肌电受其自身心电信号的干扰严重,本文利用一种基于FastICA算法的改进盲抽取方法去除体表肌电中的心电干扰,并有序的输出分离后的心电和肌电分量。对仿真信号处理结果表明,运用该方法避免了独立分量(ICA)方法中固有的位置不确定性,并能够成功的分离源信号。     

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.