用小波变换对ECG信号进行去噪研究.PDFVIP

第３３卷　第 ８期 信 号 处 理 Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．８ ２０１７年８月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＩＧＮＡＬＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ Ａｕｇ．２０１７ 文章编号：１００３－０５３０（２０１７）０８－１１２２－１０ 用小波变换对ＥＣＧ信号进行去噪研究 １ １，２ 彭自然　王国军 （１．中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙４１００８３；２．广州大学计算机科学与教育软件学院，广东广州５１０００６） 摘　要：小波消失矩阶数的不同，对应的小波滤波器的幅频曲线也不相同，因此选用不同的小波滤波器对信号进 行滤波，去噪效果会有明显差异。本文通过数学建模研究分析小波滤波器的幅频特性，明确小波幅频特征及与 小波滤波器消失矩的阶数之间的关系，为选择最优小波滤波器提供理论依据。本文提出针对ＥＣＧ噪声的频率特 点实现精确陷波去噪，有效的保留了信号的奇异点与特征值，减少了信号失真。实验结果表明，选择具有相对 最优消失矩阶数的提升小波滤波器对ＥＣＧ进行去噪处理，可以使信号能量分布更加集中，去噪效果更好。 关键词：心电信号；小波；消失矩；小波变换；去噪 中图分类号：ＴＮ９１１．７２　　　文献标识码：Ａ　　　ＤＯＩ：１０．１６７９８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３０５３０．２０１７．０８．０１３ ＤｅｎｏｉｓｉｎｇｏｆＥＣＧＳｉｇｎａｌｂｙＷａｖｅｌｅｔＴｒａｎｓｆｏｒｍ １ １，２ ＰＥＮＧＺｉｒａｎ　ＷＡＮＧＧｕｏｊｕｎ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００８３，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｄｕｃａｔｉｏｎａｌＳｏｆｔｗａｒｅ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｒｄｅｒｓｏｆｖａｎｉｓｈｉｎｇｍｏｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｗａｖｅｌｅｔ，ｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｆｉｌｔｅｒｓ ｍａｙｂｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｏｏ，ｓｏｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｖｅｌｅｔｆｉｌｔｅｒｓｆｏｒｄｅｎｏｉｓｉｎｇｏｎｔｈｅＥＣＧｓｉｇｎａｌ，ｔｈｅｄｅｎｏｉｓｉｎｇｅｆｆｅｃｔｗｉｌｌｂｅｓｉｇｎｉｆｉ ｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｓｔｕｄｙｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗａｖｅｌｅｔｆｉｌｔｅｒｂｙｂｕｉｌｄｉｎｇｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉ ｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｃｌａｒｉｆｙｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｗａｖｅｌｅｔａｍｐｌｉｔｕｄｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｔｈｅｖａｎｉｓｈｉｎｇｍｏｍｅｎｔｏｆ ｔｈｅｗａｖｅｌｅｔｆｉｌｔｅｒ ，ａｎｄｔｒｙｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｗａｖｅｌｅｔｆｉｌｔｅｒ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｓｐｅｃｉａｌｍｅｔｈｏｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅｎｏｔｃｈｄｅｎｏｉｓｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＥＣＧｎｏｉｓｅ，ｗｈｉｃｈｅｆｆｅｃ ｔｉｖｅｌｙｐｒｅｓｅｒｖｅｓｔｈｅｓｉｎｇｕｌａｒｉｔｙａｎｄｆｅａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌａｎｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｓｉｇｎａｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ ｔｈｅｌｉｆｔｉｎｇｗａ