面向无线躯感网的ECG信号处理算法的研究与实现

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liang6666
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
心血管疾病已经成为导致人类死亡的最主要疾病之一。心电图(Electrocardiogram,ECG)是检测、评估和诊断心血管疾病的主要手段。心脏病“一过性”、“瞬时性”等特点使得传统的静态和动态ECG检测仪器无法及时检测到紧张劳累、精神受到刺激、情绪激动等特殊状态下的异常心电信息。面向无线躯感网的ECG信号检测技术能够实现连续、长时间的心电信息检测,在灵活性、高效性、时效性和经济性等方面具有明显优势,已成为动态ECG的发展趋势,具有广阔的应用前景。   本文在对ECG信号特点、无线躯感网技术发展以及ECG信号处理相关算法研究现状进行详细总结的基础上,从ECG信号预处理、ECG信号特征提取、ECG信号分类三个方面对ECG信号处理算法进行了研究,取得以下成果:   1.针对无线躯感网资源受限、以及其移动性、电极接触不良等所导致的ECG信号易受50Hz工频和低频基线漂移信号干扰等问题,本文提出了基于简单整系数带阻滤波器的ECG信号预处理算法,仿真结果显示该算法不仅能有效地滤除工频干扰信号和基线漂移信号,而且能滤除高频的谐波干扰,同时该算法复杂度低,适合无线躯感网应用。   2.针对ECG信号非线性、随机性、非平稳性等特点以及无线躯感网的算法实时性要求,提出了基于隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model,HMM)的ECG信号特征提取算法,建立了面向ECG信号特征提取的HMM模型,并优化了模型训练过程中的初始值。仿真结果显示本算法能准确地提取ECG信号的特征信息,同时所提算法复杂度低,能够满足无线躯感网对算法实时性的要求。   3.针对ECG信号微弱且混沌导致的诊断困难问题,在ECG信号特征提取的基础上,提出了一种基于HMM的低开销、快速ECG信号分类算法,建立了用于分类心室早期收缩(Premature Ventricular Contraction,PVC)和心房早期收缩(Atrial Premature Contraction,APC).的HMM模型,设计了相应的模型训练方法。仿真结果表明该算法能从正常信号中有效分类PVC信号和APC信号,同时算法能够满足无线躯感网对算法的低复杂度要求。   4.为了验证所提面向无线躯感网的ECG信号处理算法性能,本文设计和实现了一个面向无线躯感网的ECG信号处理实验平台,实验证明该平台可以有效地支持ECG信号采集、预处理、特征提取、分类等方法和理论的研究。
其他文献
舰载近程防御系统反导试验中,试验组织者首先要保障试验舰的安全。本文建立了拦截试验模型,分析了靶弹威胁载舰的各事件,给出了综合威胁概率的计算方法,分析了试验参数对载舰
化成设备是生产充电电池的关键,其控制系统对设备的功能、精度和效率都至关重要。为了顺应全球节能环保的大趋势,减少电网谐波污染,提高功率因数并将电池在化成过程中释放的
随着近些年来社会的发展与进步,环境污染越来越严重,特别是土壤污染问题最为突出。土壤作为人类赖以生存的基本要素之一,现在已受到各种污染物的污染,而在这些污染物中,又以
时延双边遥操作系统是一种能够在操作者的操纵下,完成难以接近或具有危险性任务的远距离操作的系统。由于通信环节时延的影响,严重破坏了系统稳定性。目前常用的解决方法是波变
管式加热炉广泛应用于石油化工行业,其炉膛内的气体和炉管壁面温度分布水平是加热炉运行情况的重要特征。目前的测温设备热电偶只能获得个别点温度并有热惯性,本文开发的基于
本文以一种水下仿生机器鱼为研究平台,基于蒙特卡洛定位原理,设计并实现了一种水下自主定位算法。该机器人主要配有两种传感器:前视摄像头和陀螺仪,前者可以实时采集水下环境
双足机器人,是一种高度模拟人类双腿行走功能的高级智能机器人,相比较于轮式和履带式机器人,其对人类环境的适应性更高.具有代替人类在危险环境下进行重复、高强度、高精度工
随着个人电子计算机的迅速发展和各种数字化设备的出现,越来越多的纸质文档需要被转为电子文档,以便更好的查询、编辑、传输。尽管手写汉字识别的研究已经展开了近半个世纪,
在水利水电、公路、铁路与国防工程建设以及矿业采掘工程中,广泛采用锚杆锚固技术对边坡与各种地下工程(如隧道及洞室)进行加固。在锚杆锚固工程中,锚杆锚固质量的检测技术对保证
经过数十年的发展,当今互联网不但汇聚了海量信息,而且其流通数据量仍以指数级速度激增。由于计算机无法理解Web上数据的具体内涵,面对海量内容只有通过人工筛选完成查询,难以及