文档介绍：申请上海交通大学工学硕士学位论文
基于提升方案的心电信号去噪与检测算法研究
学校: 上海交通大学
院系: 电子信息与电气工程学院
班级: B0703291
学号: 1070329015
工学硕士: 张德平
专业: 控制理论与控制工程
导师: 张卫东(教授)
上海交通大学电子信息与电气工程学院
2010 年 1 月
A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for the Master Degree of Engineering
Research on Denosing and Waveform Detection of
Electrocardiogram Based on Lifting Scheme
Author:ZHANG Deping
Specialty: Control Theory and Control Engineering
Advisor: Prof. ZHANG Weidong
School of Electronics and Electric Engineering
Shanghai Jiao Tong University
Shanghai,
January, 2010
上海交通大学
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日期: 年月日
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日期: 年月日日期: 年月日
基于提升方案的心电信号去噪与检测算法研究
摘要
心脏是人体血液循环的动力源泉,而心脏病作为一种多发慢
性疾病,却是威胁人类生命的主要疾病。心电图作为一种无创伤性
的检查手段,对于心脏基本功能诊断和病理研究具有重要参考价
值,在临床上的作用无可替代。
研究开发具有心电信号采集、预处理、自动诊断、远程监护等
功能家用心电监护诊断系统,可以及早发现心脏病征兆,可以给予
心脏病患者实时监护,可以实现缩短医生与患者的距离,因此具有
很高的临床价值和应用价值,满足人们对提高生命和生活质量的要
求,是心电图设备的发展方向。
本文工作围绕家用心电监护诊断系统的研制,深入研究了心电
信号去噪、特征波形检查、自动分析软件设计三个核心问题:
首先,心电信号相对于存在的环境是一种微弱信号,极易受到
噪声的干扰。针对现有算法的不足和心电信号去噪的具体要求,本
文提出了基于提升方案的心电信号去噪算法,可以很好的去除心电
信号中的高频噪声,利用小波变换处理非稳态信号的优势和提升方
案的快速性,算法复杂度减小,信噪比提升大,实时性好。结合小
波分解与重构算法可以完美地去除心电信号中的噪声。
随后研究了检测波形获得心电信号参数的算法。本文改进了基
于小波分析的 QRS 波群检测算法,实现了 R 波峰值点定位和 QRS
波时限的检测。采用提升方案构造小波基,提高运算速度。根据实
际采集的心电信号差异较大的情况,介绍了防漏检和误检策略,有
效地提高波形检测正确率。对心电检测中的难点 P 波和 T 波的检
测,给出了算法流程和仿真结果。
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最后,基于本文算法,采用 C#开发了基于 Windows 的心电信
号自动分析软件,提供心电信号预处理、波形分析、病情诊断、报
告输出、远程监护、用户历史记录管理等功能。分模块介绍了软件
开发过程中的核心问题,给出了常见的心脏病的诊断依据。
提升方案的出现为直接在时域