一種利用信號自相關獲取心電信號特征值的方法

王　皓

[摘要]針對心電信號R峰特征值的獲取提出一種基于自相關函數的解決方法，獲得很好的應用效果。

[關鍵詞]心電信號自相關特征值

中圖分類號：TN2文獻標識碼：A文章編號：1671－7597(2009)0210012－01

隨著科學技術的發展，尤其是電子技術與計算機技術、生物電磁技術和臨床醫學等高新技術地不斷提高，跨學科的基礎研究及其在醫療方面的應用研究成為熱點。目前，通過心電檢測儀可以檢測到人體心臟電位信號，由于該信號具有檢測無創性、高精度等優點，已經成為研究和診斷心臟疾病的重要途徑。

心電信號的特征提取以及相關醫學圖像的建立是心臟電生理研究需要解決的問題之一。由于心電信號本身的復雜性、心臟生理狀況的各異性和心電檢測過程中存在的干擾，給心電的特征提取和信息獲取帶來諸多困難。其中，由于特征值R峰強度是檢驗檢測對象心臟生理狀況的重要指標。因此，心電信號(以下簡稱ECG信號)R峰的檢測尤其重要。本文根據MCG信號的波形特點及其統計學特點，提出了一種利用信號自相關的方法獲取ECG信號的R峰峰值。

一、ECG信號波形介紹

MCG信號又稱QRST波形(如圖一)，正常的MCG波形按順序出現的是P波、QRS波及T波，其各波形間的間期有P－R間期、R－R間期、Q－T間期，分析各個波的幅值及各波形間間期的變化可為診斷各種心臟疾病或全身疾病提供依據。

其中，R峰值的獲取在特征值的計算中是非常重要的[1]。P－R間期、R－R間期、Q－T間期以及對象心率的分析都離不開R峰的定位。因此，如何準確有效的獲取R峰值是在McG信號分析中一個至關重要的環節。

二、信號自相關

相關系數是變量之間相關程度的指標，說明兩個現象之間相關關系密切程度的統計分析指標。自相關是指信號在1個時刻的瞬時值與另1個時刻的瞬時值之間的依賴關系，是對1個隨機信號的時域描述[2]。通過對心電信號計算可以得到一組自相關系數，該組系數是心電信號在不同時刻T的自相關表征(如圖二)。又由于心電信號具有類周期性的特點。因此，自相關系數的局部極值點也同時是心電波形的R峰值點[3]，通過檢測這些局部極值就能有效的獲取R峰的位置與強度(如圖三)。

三、結論

本文提出了基于自相關系數來獲取心電信號R峰值的方法，通過對實際信號的運用取的了有效的結果，相信隨著這一方法的深入研究，其準確度與精度將進一步提高。

作者簡介：

王皓，男，上海，同濟大學，電子與信息工程學院，控制理論與控制工程專業06級碩士。