CN101953684B - 一种消除振铃的工频干扰滤波方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工频干扰滤波方法，用于存在突变信号的工频干扰滤波，首先对非突变部分的原始信号，直接通过陷波器滤波作为系统输出；对突变部分的原始信号减去前一次滤波的结果，再加上前一次滤波结果段首尾直线连接，再通过陷波器滤波处理，滤波结果加上前一次滤波的结果，再减去前一次滤波结果段首尾直线连接；并多次重复上述过程。在ECG检测过程中，50/60Hz工频干扰掩盖了原有心电图中细微变化，影响心电图诊断。传统线性时不变陷波器在滤除工频干扰的同时，往往在QRS复合波后引起振铃，影响诸如晚电位等信号的测量。本发明利用检测到的QRS复合波起止点，对陷波器输入、输出端的信号进行处理，陷波的同时避免振铃产生。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理领域，具体用于存在突变信号的工频干扰滤波，尤其涉及的是对心电信号中工频干扰成分进行滤波的方法。
背景技术
从人体皮肤测得的心电信号是微弱的，而且经常叠加着各种干扰和噪声，最常见的就是电网的工频干扰(50Hz或60Hz)。滤除工频干扰是心电信号处理中需要解决的一个重要问题。目前，数字滤波技术已在工频干扰的处理上得到较多的应用，但现有的数字陷波器在滤除工频干扰时往往会产生“振铃”现象，从而影响数据的分析处理的准确性。图l、图2展示了在心电信号检测中，振铃直接影响了晚电位的分析；并使得QRS复合波、T波起止点模糊，T波变形。
发明内容
为了克服数字陷波器的振铃，本发明提供了一种消除振铃的工频干扰滤波方法，该方法在滤除工频干扰的同时，从根本上避免振铃的产生。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种消除振铃的工频干扰滤波方法，用于存在突变信号的工频干扰滤波，其特征是：对非突变部分的原始信息，直接通过陷波器滤波作为系统输出；对突变部分的原始信号减去前一次滤波的结果，再加上前一次滤波结果的段首尾直线连接，再通过陷波器滤波处理，滤波结果加上前一次滤波的结果，再减去前一次滤波结果的段首尾直线连接；并多次重复上述过程。
对原始信号首先进行波形识别，定位出突变部分的起止点，对于突变信号，利用前一次的输出、原始输入来得到这一次应加给陷波器的输入信号，滤波后的输出利用前一次的输出来调整。
原始信号第一次通过陷波器时，对应于突变起点处的陷波器初始状态应被保存。
突变部分的原始信号经过处理后通过陷波器时，该陷波器初始状态应被设置成该组值。
对应于突变部分的原始信号应被保存。
最后一次滤波结果作为系统输出。
所述的原始信号为心电信号时，用于QRS复合波、起搏信号、高大T波通过陷波器引起振铃的消除。
本发明的有益效果是，可以在滤除生物医学信号工频干扰的同时，从根本上避免振铃的产生，方法简单，易于实现。
附图说明
图1为不合工频干扰的原始输入心电信号；
图2为图l信号通过二阶IIR陷波器后的输出信号；
图3为对图l信号进行的QRS复合波起止点定位；
图4为图2中的第一个QRS复合波及QRS复合波段首尾连线；
图5为图1中的原始输入信号经过处理后给陷波器的输入；
图6为图5的输入信号通过陷波器并经处理后的输出；
图7经过5次处理后得到的陷波器输入；
图8为图7的输入信号通过陷波器并经处理后的输出以及其与图1信号的偏差；
图9为含有50Hz工频干扰的心电信号；
图10为图9输入信号的最终输出局部放大。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明的工频干扰滤波方法，步骤1、对原始信号首先进行波形识别，定位出突变部分的起止点，对于突变信号，利用前一次的输出、原始输入来得到这一次应加给陷波器的输入信号，滤波后的输出利用前一次的输出来调整；步骤2、对非突变部分的原始信息，直接通过陷波器滤波作为系统输出；对突变部分的原始信号，减去前一次滤波的结果，加上前一次滤波结果的段首尾直线连接，再通过陷波器滤波处理，滤波结果加上前一次滤波的结果，再减去前一次滤波结果的段首尾直线连接；步骤3、多次重复步骤2。
如图3所示处理的信号是心电信号（ECG），对于系统输入信号，首先进行QRS复合波起止点定位。
如图4所示，用QRS复合波起止点界定出图2信号中的QRS复合波部分Eqrs（n）（0≦n﹤N），根据Eqrs（n），作出一条直线Lqrs（n）（0≦n﹤N）。
如图5所示，将图1中QRS复合波部分减去图4中的Eqrs（n）（0≦n﹤N），并加上Lqrs(n) （0≦n﹤N），作为陷波器的输入信号。
如图6所示，以图5信号作输入的陷波输出加上图4中的Eqrs（n）（0≦n﹤N），并减去Lqrs(n) （0≦n﹤N）的结果。
如图7所示，为重复上述处理得到的第5次陷波器输入，可见此时图1中QRS复合波部分已经近似成为一段直线。
如图8所示，为系统的最终输出，以及其与图1信号的偏差。可见，当输入为不含工频干扰的心电信号时，本方法不会引入振铃，从而避免了波形失真。
如图9所示，系统输入信号为ECG信号叠加50HZ正弦信号，以检验该系统对工频干扰滤波效果。
如图10所示，为利用本方法对图9信号进行处理后的输出，可见在陷波的同时，避免了振铃的产生。
本发明可以在滤除生物医学信号工频干扰的同时，从根本上避免振铃的产生，方法简单，易于实现。
Claims (1)
1.一种消除振铃的工频干扰滤波方法，用于存在突变信号的工频干扰滤波，其特征是，进行如下步骤：
步骤1、对原始信号首先进行波形识别，定位出突变部分的起止点，对于突变信号，利用前一次的输出、原始输入来得到这一次应加给陷波器的输入信号，滤波后的输出利用前一次的输出来调整；
步骤2、对非突变部分的原始信息，直接通过陷波器滤波作为系统输出；对突变部分的原始信号，减去前一次滤波的结果，加上前一次滤波结果的段首尾直线连接，再通过陷波器滤波处理，滤波结果加上前一次滤波的结果，再减去前一次滤波结果的段首尾直线连接；
步骤3、多次重复步骤2。
2、根据权利要求1所述的一种消除振铃的工频干扰滤波方法，其特征是原始信号第一次通过陷波器时，对应于突变起点处的陷波器初始状态应被保存。
3、根据权利要求1所述的一种消除振铃的工频干扰滤波方法，其特征是对应于突变部分的原始信号应被保存。
4、根据权利要求1所述的一种消除振铃的工频干扰滤波方法，其特征是最后一次滤波结果作为系统输出。
5、根据权利要求1所述的一种消除振铃的工频干扰滤波方法，其特征是所述的原始信号为心电信号时，用于QRS复合波、起搏信号、高大T波通过陷波器引起振铃的消除。
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2530301Y (zh) * | 2001-03-09 | 2003-01-08 | 北京卡迪欧医疗设备有限责任公司 | 用于对心电信号进行分析的分析器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4161945A (en) * | 1977-10-25 | 1979-07-24 | Cambridge Instrument Company, Inc. | Selective interference filter |
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| IL133780A (en) * | 1999-12-29 | 2009-05-04 | B S P Biolog Signal Proc Ltd | Method and device for analyzing a periodic or semi-periodic signal |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2530301Y (zh) * | 2001-03-09 | 2003-01-08 | 北京卡迪欧医疗设备有限责任公司 | 用于对心电信号进行分析的分析器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘忠 等.心室晚电位检测中消除振铃方法的研究.《北京生物医学工程》.1994,第13卷(第2期),第74-78页. * |
| 李超 等.基于HOLTER的心室晚电位分析方法研究.《医疗卫生装备》.2002,(第5期),第5-7页. * |
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