数事载本与度用
心电信号噪声处理的研究
李文涛
(康泰医学系统(秦皇岛)股份有限公司河北泰皇岛066004)
应用研究
摘要：心电信号是一种微弱信号，是现代生命科季研究的重要组成部分，但其非常容易妆到噪声的干扰。国北,想要检测心电信号就必频要采用能够抑制噪章的技术,同时电要增强心电信号中的有用信息。所以需要提高对波形的检测试别能力，也需要对心电信号进行去噪音的预处理,九其是对部要干扰心电信号非常强的噪音，预处理对心电信号的作用显得光其重要。本文的主要目的是针对心电信号的原理进行详细分析，并根据其特点，对于不同的噪音选取不同的降噪方法进行描述
关键词心电信号心电乘声数字滤波系统滑动平均方法最小二乘多项式权合方法
中图分类号:TN911.4
1人体心电信号的产生机理
文献标识码:A
心电是心脏的每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，从而引起的生物电的变化，这生物电的变化就被称之为心电。心电的产生与心肌细胞的除复极作用密不可分，当心肌细胞处在静息状态时，细胞膜的内外分别带有同等数量的正负电荷，这也是极化状态的体现，当静息状态下的细题膜内外出现电位差时，即被我们称之为静息电位，这个值也是相对恒定的。当心肌细胞的细胞膜收到一定的刺激时，其表面的通透性就会出现改变，细胞膜内外的阴阳离子就会出现流动，心肌细胞也会因此表现出除极化和复极化，面且在这个过程中，受刺激的心肌细胞会与临近的细胞膜构成一对电偶，这种变化形态能够被置于体表的仪器所捕提。由心脏内部所产生出来的电刺激脉冲，能够使心房、心室的细胞兴奋，从而有节奏的进行舒张和收缩，这也使得血液从心脏能够流到全身各处，维持人体循环的正常运作。心电信号是从宏观上来捕提心肌细胞的除极和复极过程，能够从一定客观的程度来体现心脏的生理状况，因此
心电信号在临床医学中有着重要的作用。 2心电信号基本构成
心电信号由P、QRS，T波和静息期组成，如图1，各波具有不同的频率特性，是一种典型的具有明显时频特称与时间一尺度特征的生物医学信号。
P.QRS,T波以及PR，ST,QT间期都不同程度地反应了心脏的功能的变化，因此通过算法实现对心脏功能的自动分析判别已日益
t v/ay 0
PPR段 PR间期 200
R
S-T股
T
O-T佰期
T/as
400
600
图1典型心电信号波形
收移日期：2016-05-19
文章编号:1007-9416(2016)08-0085-02
成为一个比较热门的研究方向。 3心电信号特点
3.1信号薪
心电信号是体表的电生理信号，一般比较微弱，幅度再10uV~
4mV，额率为0.05~100Hz。 3.2噪声强
由于心电信号是十分微弱的，面且人体自身也是十分复杂的系统，各自系统对于心电信号的捕提也会产生一定的影响，因此信号容易受到噪声干扰。
3.3随机性强
心电信号不仅是随机的：面且是非平稳的。同时，在心电图检测
过程中极易受到各种噪声源的干扰，从面使图像质量变差，使均匀和连续变化的心电数值产生突变，在心电图上形成一此毛刺。使原
本很微弱的信号很难和噪声进行分解。 4心电信号的噪声来源分类
人体的心电信号十分微弱，噪声干扰也比较强，根据最近研究表示，正常心电信号范围在0.05-100Hz之间，而根据我们的大量研究得出，90%的-心电信号(ECG)谱能量是集中在0.25-35Hz之间，这也使得我们想要采集出有效的心电信号，肯定会受到大量噪音的干扰，研究表明，这些噪音的来源往往是以下几种：
4.1工频干扰
人体揭合50Hz工频干扰是由于人体内所分布的电容与电极引线环路受工频电、磁场等干扰从而形成50Hz的工频干扰，其模型也是由50Hz的正兹信号和谱波构成的。其幅值与ECG峰峰值相比相当或者更强。
4.2电极接触噪声
电极接触噪声不是一直存在的，它是由于电极与肌肤接触时出现接触不良的现象，也就是病人与检测系统连接时没连接好导致的。但这种接触不良现象是瞬时的，如病人在转动身体或者震动时而导致的设备松动、亦或者是检测系统的开关或者放大器连接端出现接触不良等等。电极接触噪声是一种瞬时的、随机变化的阶跃信号，它会不断衰减到基线值，也存在这工频成分。电极接触噪声并不只会发生一次，可能会发生多次，其特征值的时间常数一般在1S左右，达到记录仅的最大值。
作者简介：李文涛(1982一)，男，汉族，河北泰皇岛人,助理工程师，本科,研究方向：计算机科学与技术专业。
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