面向心电信号去噪的正交小波构造方法

发布时间：2018-08-22 18:50

【摘要】：为更好地去除心电信号的肌电干扰,设计出专门用于心电信号处理的正交小波(心电小波)。首先,为满足正交性要求,对小波滤波器系数进行参数化设计;其次,用参数化的小波滤波器系数逼近QRS模板并构造出目标函数,在此基础上以消失距作为约束条件得到优化模型;最后,采用拉格朗日乘子法对模型进行求解。从光滑性、与心电信号的相似性、重构误差以及频响特性等方面,对构造出的小波性能进行评估,结果表明,相对于db和sym系列的小波,心电小波可以获得更好的综合性能。当将该算法用于MIT-BIH数据库中的心电信号去噪时,能够抑制加性噪声的干扰,使信噪比提高10.32d B。根据应用对象设计正交小波的方法,为其他专用小波设计提供新思路。
[Abstract]:Orthogonal wavelet (ECG wavelet) is designed for ECG signal processing in order to remove EMG interference better. First, the wavelet filter coefficients are parameterized to meet the orthogonality requirement. Secondly, the QRS template is approximated by parameterized wavelet filter coefficients and the objective function is constructed to eliminate the interference. Finally, the model is solved by Lagrange multiplier method. The performance of the wavelet is evaluated from the aspects of smoothness, similarity with ECG signal, reconstruction error and frequency response characteristics. The results show that ECG wavelet can get better performance than those of DB and sym wavelet. When the algorithm is applied to ECG signal de-noising in MIT-BIH database, it can restrain the interference of additive noise and improve the signal-to-noise ratio by 10.32 dB. The orthogonal wavelet design method based on the application object provides a new idea for other special wavelet design.
【作者单位】： 中国计量大学机电学院;
【基金】：国家自然科学基金(61302191)
【分类号】：R540.4;TN911.7

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本文编号：2197994