基于FPGA的QRS波群检测方案设计与实现.pdfVIP

第40 卷 第6 期 河 北 工 业 大 学 学 报 20 11 年12 月 Vol.40 No.6 JOURNAL OF HEBEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY December 2011 文章编号：1007-2373 (20 11) 06-0016-05 基于 的 波群检测方案设计与实现 高振斌，耿 新 （河北工业大学 信息工程学院，天津 300401 ） 摘要 根据小波变换的多分辨率和突出信号奇异点的特性，将小波变换应用到心电信号的自动检测中，设计并实 现了基于FPGA 的QRS 波群检测方案．采用Mallat 算法对心电信号进行4 级分解，并在3,4 级尺度上使用自适 应阈值完成极值对的检测，确定了R 波的位置．采用医学相关理论对检测结果进行优化，进一步去除错检点，补 偿漏检点．提出了在FPGA 上实现本方案的方法，采用VHDL 编程在Altera 公司的Cyclone II 芯片上实现，并用 MIT-BIH 数据库进行了验证．实验结果表明，本方案检测精度较高，避免了心律失常较为严重时发生的错检情况． 关 键 词 小波分解；QRS 波检测；FPGA ；心电信号；Mallat 算法 中图分类号 TP274 文献标志码 A Design and implementation of QRS complex detection based on FPGA GAO Zhen-bin ，GENG Xin ( School of Information Engineering, Hebei University of Technology, Tianj in 30040 1, China ) Abstract Because it has the feature of multi-resolution and can outstand the signals singular points, the wavelet trans- form is applied to the electrocardiogram (ECG) auto-detection, and the QRS complex detection scheme is designed and ( ) implemented based on the Field Programmable Gate Array FPGA . First, the ECG signals are decomposed in to 4 levels using wavelet with Mallat algorithm, which is a kind of fast wavelet transform. And then, the extreme points pares are detected at level 3 and 4 using the adaptive threshold, so the position of R-wave is located. At last the detection result is optimized according to the medicine theory, the wrong points are removed and the undetected points ar