数字滤波器在ECG中的应用

摘要

本文详细叙述了数字滤波器在ECG中的应用，探讨了应用数字滤波到心电图机中并取得良好的效果。数字滤波器不仅抑制能力很强，其计算也十分简单，十分适合于在基于计算功能有限的微处理器的心电图机中应用。在心电图信号的测量中，存在很强的噪声和干扰。这些干扰噪声往往与信号的频率相重叠。在有效地保存有用信号的情况下最大限度地抑制心电信号测量中噪声，历来就是技术上的一个难点。数字滤波器在数字图像处理中早已得到广泛的应用，这种滤波器可以有效地消除噪声而保留原信号的一些必要形状特征。Chee Hung Henry Chu和Edward J.Delp提出了采用数字滤波器来消除ECG信号中的基线漂移和脉冲噪声。试验结果清楚地表明，这些技术可以有选择性地去除脉冲噪声和基线漂移，同时避免了其它应用硬件或软件线性滤波器可能带来的失真。

关键词：数字滤波器，心电图，噪声，失真

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 MATLAB简介 2

1.2  数字滤波器及其MATLAB实现 4

第2章 滤波器 6

2.1数字滤波器 6

2.1.1 系统的描述 6

2.1.2 系统的传递函数 7

2.1.3 基本结构运算单元 8

2.1.4 数字滤波器的工作原理 11

2.1.5 IIR滤波器的设计方法 12

2.1.6 IIR数字滤波器的设计过程及方法 13

2.1.7 模拟滤波器到数字滤波器的转换 13

2.1.7.1 脉冲响应不变法 13

2.2 模拟滤波器设计 18

2.2.1 模拟滤波器的概念 18

2.2.2 模拟原型滤波器 19

2.2.3 模拟滤波器的特性 19

2.2.4 模拟滤波器的设计 21

2.2.5 巴特沃斯低通滤波器的设计 22

第3章 滤波器的实现和设计 23

3.1 滤波器 23

3.1.1 带通滤波器 23

3.1.2 低通滤波器 23

3.1.3 高通滤波器 24

3.1.4 微分滤波器 25

3.2 低通滤波相关分析 25

3.2.1 低通滤波器分析 25

3.2.2 低通滤波后ECG信号的频谱分析 26

3.3 高通滤波相关分析 27

3.3.1 高通滤波器的分析 27

3.3.2 高通滤波后ECG信号的频谱分析 28

3.4 微分滤波相关分析 30

3.4.1 微分滤波器分析 30

3.4.2 微分后ECG信号的频谱分析 31

第4章 总结 33

4.1 工作成果总结 33

致谢 34

参考文献 35

附件 程序代码 36