簡單整系數濾波器在實時心電信號處理中的應用

韓旭

摘要：本文介紹了一種用于實時心電信號處理的濾波方法，利用建立在極-零點抵消基礎上的簡單整系數濾波器，通過全通濾波器與低通濾波器、帶通濾波器的結合，實現高通濾波器及帶阻濾波器，用于濾除心電信號中的基線漂移和工頻干擾，該濾波器易于程序實現，且運算簡單、計算量小，適合單片機對實時心電信號進行數字濾波處理。

關鍵詞：簡單整系數濾波器;心電圖;工頻干擾;基線漂移

中圖分類號：TH814 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）05-0113-02

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心電圖是從人體體表采集的心臟每一心動周期所產生的電活動變化，其信號頻率成分一般在0.05-100Hz的范圍內，電壓幅值也比較微弱，一般為毫伏級。在采集心電圖的過程中，由于人體的分布電容、呼吸活動導致的胸廓變化、人體肌肉活動以及電子元器件受外界電磁環境影響等原因，心電信號通常都帶有多種干擾信號，如基線漂移、工頻干擾、肌電干擾等，其中部分干擾信號落在心電信號的有效頻率范圍內，這些干擾信號的存在，使得心電圖中摻雜大量干擾，甚至于正常的心電信號都淹沒在干擾信號之中，嚴重影響對心電圖的正常識圖和診斷工作。對于數字式心電圖采集系統，通常運用數字濾波算法來濾除心電信號中的干擾，但由于應用場景以及運算能力的不同，部分計算方法復雜、運算量大的數字濾波算法，并不適合應用在要求運算量小、計算簡單的實時的心電信號處理中。

建立在極-零點抵消基礎上的簡單整系數濾波器[1]具有易于實現、運算簡單、計算量小等特點，尤其適合于單片機等環境下的心電信號處理。……