任 燕，郭仓库

（河南工业职业技术学院，河南南阳473009）

基于滤波器的ECG信号预处理

任 燕，郭仓库

（河南工业职业技术学院，河南南阳473009）

根据FIR滤波器和IIR滤波器的设计原理，分别对所给数据库中的样本进行处理。实验表明所设计的两组滤波器能够滤除ECG信号中的呼吸基线漂移噪声、工频干扰噪声和肌颤噪声。

ECG；滤波器；预处理

1 引言

人体产生的心电图信号来源于心脏的生物电活动，心脏本身的生物电变化会通过心脏周围的导电组织和体液反映到体表，使人体各部分产生与心动周期同时的有规律的生物电活动。心电图测量装置在人体体表所记录下来的心脏生物电变化的曲线，就是目前临床常规记录的所谓心电图（Electrocardiograph，ECG），正常心电图信号基本波形如图1所示。

图1 正常心电图信号基本波形

在实际应用中，一般正常的ECG信号频率范围为0.05Hz-100Hz，其能量集中在低频段，带宽在0±19Hz至58±19Hz之间，其中99%的能量集中在0Hz-40Hz。在ECG信号的采集过程中，会受到各种噪声的干扰，按来源主要可分为3类：①工频干扰；②肌颤噪声；③呼吸基线漂移。本文要求对目前国际上公认的可作为标准心电数据库的美国麻省理工学院的MIT-BIH数据库中的样本进行滤波处理，去除上面介绍的心电图信号的3种主要干扰。

具体的要求包括：

（1）设计两组滤波器，每组分别包含以下3种滤波器。

①高通滤波器，滤除频率范围为0Hz-0.7Hz的呼吸基线漂移；

②带阻滤波器，用于滤除频率为60Hz的工频干扰；

③低通滤波器，用于滤除频率在100Hz以上的肌颤噪声。……