[发明专利]心电信号处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及心电信号处理技术，更具体地说，涉及一种心电信号处理系统。

背景技术

心电信号(electrocardiogram)是由体表电极随时间所记录的，反映心脏电活动的记录，是最早研究并应用于临床的生物电信号。ECG因为在心血管疾病的诊断、药物疗效评估等有重要临床应用，因而时至今日依然是医学界和生物医疗工程学界的研究热点。心电信号由4个基本波形所组成，分别是QRS波、P波、T波和正常情况下出现几率75％的U波，该特征划分由WillemEinthoven提出并沿用至今。

随着对ECG信号自动分析诊断的性能与功能覆盖等要求的不断提升，使得处理系统必须在对ECG信号的特征提取方面做到在保障检测准确率的同时提升信号处理的速度，并向小型化、集成化、便携式和低功耗等方向发展。

当前心电信号信号处理设备通常采用ARM、8051或MSP430等单片机做系统核心，主要由导联系统、ADC、系统核心处理器、电源模块、板载外设、LCD和存储器所构成，功能主要集中在对心电信号信号做长时间记录(通常在24小时以上)。

由于传统的便携式心电信号处理系统受到系统核心处理器性能的限制，在信号处理以及自动分析方面难以进行更深入的特征提取，如ST段、QT段检测等，并给出实时的警示信息。此外，尤其当需要进行十二导联心电信号信号的采集以及实时处理的场合，用传统的心电信号处理系统的架构就难以满足心电信号信号处理对系统性能的需求。当在系统中加入更多的外设或者处理器以解决系统处理能力受限制所带来的一系列问题时又会不可避免的受到功耗增加，系统体积增大以及重量增加等问题，给用户带来一系列的不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述特征提取准确率低、运算量大、鲁棒性差、存储空间要求高，以及信号处理的速度低、功耗大的缺陷，提供一种心电信号处理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种心电信号处理系统，包括：

预处理单元，用于对经采样的心电信号进行预处理；小波变换单元，用于对经预处理后的心电信号进行自适应提升方法的小波分解；特征提取单元，用于基于自适应提升方法定位心电信号的特征位置；信号处理控制单元，用于控制预处理单元、小波变换单元、特征提取单元的正常工作。

在本发明所述的心电信号处理系统中，所述预处理单元包括工频噪声滤波器、肌电噪声滤波器和基线漂移滤波器。

在本发明所述的心电信号处理系统中，所述工频噪声滤波器包括梳状滤波器，所述梳状滤波器的转移函数为：

H(z)=b1-z-N1-ρz-N,]]>b=1+ρ2]]>

其中，b是用于补偿滤波后信号的增益的补偿因子，ρ是影响零点间通带变化的快慢的系数，N是心电信号的采样频率与工频噪声频率的比值。

在本发明所述的心电信号处理系统中，所述肌电噪声滤波器包括多个级联的递归动求和(RRS)滤波器。

在本发明所述的心电信号处理系统中，所述肌电噪声滤波器包括4个级联的递归动求和滤波器，所述4个级联的递归动求和滤波器的转移函数为：