ECG信号压缩技术：转折点算法与AZTEC算法实践

本资源主要涉及的是心电图（ECG）信号的压缩技术，包括转折点算法和AZTEC算法的应用。实验目的是让学生理解和掌握这两种压缩方法的基本原理，并通过MATLAB编程实现对ECG信号的压缩，观察不同参数下压缩后的波形效果。 一、ECG信号压缩基本原理 心电图信号的压缩主要是为了减少数据量，同时保持信号的重要特征不受损失。转折点算法基于心电图信号被过分采样的事实，通常采样频率远高于其最高频率成分的4-5倍。因此，可以降低采样率而不影响信号的可读性。100次/s的采样速率就足以保留ECG的主要信息，尤其是关键的QRS复合波。 二、转折点算法 转折点算法通过检测信号中的转折点来降低采样频率。算法从第一个点开始，比较相邻的三个点，当出现正向或负向转折时，选择转折点作为新的采样点。这种方法减少了非转折区域的采样点，实现了信号的压缩。 三、AZTEC算法 AZTEC算法是一种数据压缩技术，它将ECG信号分解为一系列水平线和斜线段，形成一个线性逼近序列。算法首先检测信号中的线性段，然后用这些线性段来表示原始信号，从而达到压缩效果。通过调整参数Vth和VLth，可以改变线段检测的敏感性，进而影响压缩程度和信号质量。 四、实验内容 实验中，学生需要在MATLAB环境中绘制原始ECG信号的波形，然后分别使用转折点算法和AZTEC算法进行压缩。对于AZTEC算法，需要探索不同Vth和VLth值对压缩结果的影响。 五、实验程序示例 实验代码展示了如何在MATLAB中实现转折点算法和AZTEC算法。转折点算法通过遍历信号，判断连续点的符号变化来确定转折点，将新点添加到压缩信号中。AZTEC算法则涉及线段检测和线性逼近的过程，这部分代码可能包括线性段检测条件和线性插值步骤。 总结，这个资源提供了ECG信号压缩的实践平台，通过学习和应用这两种算法，学生能够深入理解信号压缩的基本概念，同时提高编程解决实际问题的能力。这对于医疗信号处理、生物医学工程等领域具有重要意义。