去趋势化一个心电图信号、信号功率谱、低通IIR滤波器并平滑信号、对滤波器引起的延迟进行补偿研究(Matlab代码实现)

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目录

[💥1 概述](#💥1 概述)

[📚2 运行结果](#📚2 运行结果)

[🎉3 参考文献](#🎉3 参考文献)

[🌈4 Matlab代码实现](#🌈4 Matlab代码实现)


💥1 概述

本文包括:

  1. 去趋势化一个心电图信号

  2. 查看信号的功率谱

  3. 创建一个低通IIR滤波器并平滑信号

  4. 对滤波器引起的延迟进行补偿

在这项研究中,我们将关注四个主要方面:去趋势化心电图信号、分析信号的功率谱、应用低通IIR滤波器平滑信号,以及对滤波器引起的延迟进行补偿。

首先,我们将探索去趋势化心率信号的过程。去趋势化涉及从信号中去除任何长期趋势或基线漂移,使我们能够专注于潜在的模式和异常。

接下来,我们将检查心电图信号的功率谱。功率谱提供有关信号频率内容的宝贵信息,帮助我们识别特定频率成分及其对整体信号的贡献。

之后,我们将引入低通IIR滤波器。这种滤波器只允许低频成分通过,同时衰减高频成分。我们将将这个滤波器应用于心电图信号,以去除高频噪声和不需要的伪迹,从而得到更平滑、更清晰的信号。

最后,我们将解决滤波器引入的延迟问题。滤波器,尤其是数字滤波器,在处理信号时可能会引入一定的延迟。我们将探索补偿这种延迟的方法,确保滤波后的信号与原始心电图波形准确对齐。

通过进行这项研究,我们旨在增进对去趋势化、功率谱分析、低通IIR滤波和延迟补偿技术在心电图信号背景下的理解。这些知识可以在生物医学工程、心脏病学和信号处理等各个领域中应用。

📚 2 运行结果

部分代码:

%% Plot the Power Spectral Density of EKG Signal

pxx,fx\] = pwelch(xn,\[\],\[\],\[\],Fs); plotEKGPSD(fx,pxx,' :: Before Filtering'); %% Design a Lowpass IIR Filter N = 7; Fp = 75; Ap = 1; h = fdesign.lowpass('N,Fp,Ap', N, Fp, Ap, Fs); d = design(h, 'cheby1'); %% Apply the filter to to Smooth out the EKG Signal xfilter = filter(d,xn); %% Visualize PSD of the EKG signal before and after Filtering \[pff,ff\] = pwelch(xfilter,\[\],\[\],\[\],Fs); plotEKGPSD(fx,pxx,'compare', ff,pff); %% Overlay the filtered signal on the original EKG signal. % Filtered signal is delayed figure; plot(tn, xn, 'b',tn, xfilter,'r'); grid on; legend({'Original Signal','Filtered Signal'}); set(gcf,'NumberTitle','Off', 'Name','Filtered Signal vs. Actual Signal'); %% Compare the original EKG signal, filtered signal and delay compensated filtered signal xfiltfilt = filtfilt(d.sosMatrix,d.ScaleValues, xn); delayCompensationPlot(tn, xn, xfilter,xfiltfilt); ## ****🎉3**** ****参考文献**** > 文章中一些内容引自网络,会注明出处或引用为参考文献,难免有未尽之处,如有不妥,请随时联系删除。 \[1\]徐超逸.简单整系数滤波器在实时心电信号处理中的应用探究\[J\].电子世界, 2021(15):2. \[2\]王光宇.基于FIR与相位补偿IIR滤波器的雷达回波信号处理\[J\].无线互联科技, 2020, 17(3):3.DOI:CNKI:SUN:WXHK.0.2020-03-004. \[3\]周春瑜,曹鸣.基于FIR滤波器的心电图信号矫正\[J\].科协论坛:下半月, 2009(2):2.DOI:10.3969/j.issn.1007-3973.2009.02.057. \[4\]任燕,郭仓库.基于滤波器的ECG信号预处理\[J\].电气传动自动化, 2016(3):3.DOI:CNKI:SUN:DQCD.0.2016-03-015. ## [🌈](https://mp.weixin.qq.com/mp/appmsgalbum?__biz=Mzk0MDMzNzYwOA==&action=getalbum&album_id=2591810113208958977#wechat_redirect "🌈")****4 Matlab代码实现****

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