Matlab实现的心电信号去噪系统设计与性能评估

本篇文章主要探讨的是基于Matlab的心电信号去噪系统设计。心电信号作为心脏健康的重要指标，其质量直接影响到诊断和治疗的效果。然而，在信号采集、放大、检测过程中，常常会受到多种噪声的干扰，如基线漂移、肌电噪声、电极接触噪声和运动伪迹等，因此，对心电信号进行有效的去噪处理变得至关重要。 Matlab作为一种强大的数学软件，因其GUI（图形用户界面）的功能强大且易于使用，被选为设计工具。系统设计流程包括信号源区、滤波区、图像显示区和数据显示区四个部分。信号源区负责接收原始心电信号，滤波区则应用了多种经典滤波器，如FIR（有限 impulse response）低通滤波、IIR（无限 impulse response）滤波（如切比雪夫和巴特沃斯滤波）、均值滤波、中值滤波以及小波滤波，以实现对信号的去噪。通过设置通带截止频率、阻带截止频率和衰减参数，用户能够灵活调整滤波特性。 图像显示区展示了去噪前后的心电信号图形，以及原始信号的频谱，这样用户可以直观地观察去噪效果。数据显示区则提供了滤波信号的频谱、信噪比（SNR）、峰值信噪比（PSNR）以及AC（交流）运算时间和均方误差（MSE）等量化指标，帮助评估去噪性能。 整个系统设计旨在提供一个操作简便、界面友好的平台，能显著提高医学工作者的工作效率。设计者邓舒涵，作为本科研究方向为数字信号处理的专业人员，提出了一种创新的心电信号去噪解决方案，这对于心脏病的早期诊断和治疗具有实际应用价值。 通过这篇文章，读者将了解到如何利用Matlab的图形用户界面工具设计出一款既能实现心电信号去噪又能提供详细性能评估的系统，这对于从事信号处理或相关领域的研究人员和工程师来说是一份宝贵的参考资料。