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基于Matlab的医学信号频谱分析系统的分析与设计
资料介绍
随着信号处理技术的发展,每 种新的信号处理技术都将很快应用到医学信号处理,并促使医学信号处理技术的革新。通过对信号的频域分析可以得到时城上观察不到的信息,便于信息的处理。
本设计主要涉及对医电信号的预处理,对医电信号的频谱分析以及对医电信号的典型波形的检测.
在医电信号的预处理模块中,运用filter design工具箱水设计SOHz滤波器来消除医电信号所受到的工频干扰:运用小波滤波来平滑曲线;运用巴特沃斯滤,设计带通滤波器,来消除医电信号自身主要频率以外的干扰。在医电信号的频谱分析模块中,主要运用了傅里叶变换和小波变换两种方法。傅里叶变换可以得到医电信号本身及各种滤波后的信号的频谱图;小波变换可以对信号进行不同尺度的分解,由各个尺度上的小波系数来进行频率分析。
在医电信号的波形检测模块中,主雯运用小波分析的方法,得到医学信号在各个尺度上的小波系数,冉运用差分阈值的方法得到小波系数的模极值.
并由此来确定医学信号的特征点。
本设计以心电信号为例,来进行医电信号频谱分析系统的设计,能够很好地实现对心电信号的滤波及频谱分析,也能准确地检测出R波峰与QRS波的起止位置。
1.1.1研究背景
生物医学信号形形色色,种类繁多。而且是产生机理相当复杂的信号。
其主要外在特点是随机性和噪声背景都比较强,而且个体差异也比较大。信号的统计特性既随时间而变,而且还是非先验的1。
国外有学者认为,在某些场合,频域分析是最好的方法。的确,对于提取更为精细的信息来说,频域分析存它的独到之处。
首先,频域分析能很好地确定信号的频率成分及其分布,并进一步确定其与人体的生理及病理条件的关系,人们发现,心室传导阻滞是由于中频分量的高端减少所致[2],发现高频分量的增加,是室性心动过速的前兆等。另外从技术上看,频域分析对于医电信号的分析来说,更有很多优点。如在时城分析中很令人头痛的基线摆动及基线漂移[2],在频域分析中却影响不大。
另外对于50Hz(中国)或60Hz(美国)的工颜电干扰在频域分析中,其干扰清晰可辨,且可采用二维号处理中的中值滤波的办法将其消除。而时域分析中,此干扰影响某些特征点的确定,因而使准确的分析难于进行下去。
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