基于小波变换的心电信号预处理及特征参数检测方法研究

【摘要】心脏疾病危害着人类的健康,威胁着人们的生命,因此人们也一直致力于对心脏疾病的分析研究。人们对心脏疾病的诊断主要是以心电信号中的一系列波形的幅值和间期等一些信息作为依据,因心脏状况的信息主要集中在这些区域中。心电信号在采集的过程中往往伴随着干扰噪声的存在,这些噪声容易使得心电信号变得模糊失真,不利于对信号的形态进行分析。因此本文主要围绕心电信号中噪声去除的预处理和波形特征参数的检测两个方面展开研究。在心电信号噪声的去除中,首先运用Mallat算法根据多种小波函数的去噪实验分析对比选择了sym8小波对基线漂移噪声进行了去除,在对工频干扰和肌电干扰噪声进行去除时,选择Mallat算法和平稳小波变换两种方法仍使用sym8小波并分别采用以六种阈值和三种阈值函数相互搭配的阈值去噪法进行相关去噪实验分析,最终确定平稳小波变换在采用以VisuShrink改进阈值和硬阈值函数相搭配的阈值去噪法时取得了最佳的去噪效果,且有效地抑制了伪吉布斯现象。在心电信号特征参数的检测中,选择非时变的平稳小波变换以平滑函数的一阶导数—二次B样条小波对心电信号进行5层小波分解。在cd4上根据R波所生成的模极值对信息实现了对R波的检测,并根据cd2上由Q波和S波所生成的模极值对信息进行了Q波、S波以及QRS波群起点与终点的检测。P波和T波波峰点以及起点和终点的检测借助于cd5上R波所生成的模极值对两侧由P波和T波所生成的模极值对和模极值的信息来进行。ST段的检测在QRS波群和P、T波的检测之后,借助于QRS波群的终点以及T波的起点可以定位ST段的位置,根据ST段的起点与基点的比较进行ST段压低与抬高的判断,并以ST的斜率判断其压低与抬高的形态,且以其起点与终点的中间位置作为特征点来检测压低与抬高的程度。在特征参数的检测中,文中对多种特征点的检测定位均设置了防止漏检、误检和位置修正的措施以提高最终的检测精度,且经实验分析得知这些措施是必要的。
【作者】杨守祥；
【导师】李战明；
【作者基本信息】兰州理工大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】心电信号；噪声；特征参数；MIT-BIH数据库；小波变换；阈值函数；

【参考文献】
[1]莫崇念.温补脾肾法治疗脾肾阳虚型甲状腺功能减退症患者的临床观察[D].成都中医药大学,中医内科学,2012,硕士.
[2]聂菲.内藤广“原生形态（Protoform）”的建筑研究[D].西安建筑科技大学,建筑历史与理论,2004,硕士.
[3]赵挺.从翻译转换理论看两个简爱中译本的对比[D].辽宁师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[4]郭峰.北沟林场森林资源可持续性评价研究[D].北京林业大学,水土保持与荒漠化防治,2013,硕士.
[5]张广宁.科学传播视角下大众媒体对中医的传播研究[D].安徽大学,新闻学,2013,硕士.
[6]陈旭.小夹板固定与外固定支架治疗伸直型桡骨远端A3型骨折的临床观察[D].湖南中医药大学,中医骨伤科学,2014,硕士.
[7]陈远高.基于数据挖掘的客户价值管理研究[D].浙江大学,2002.
[8]王健.第一次世界大战期间山东地区的华工招募[D].安徽大学,专门史,2014,硕士.
[9]张书易.文人画的艺术特征与禅宗的关系[D].江西师范大学,美术学,2004,硕士.
[10]李志勇.一种基于终端安全技术的数据防泄露系统的设计与实现[D].湖南大学,软件工程,2011,硕士.
[11]柳莉.城镇女性非正规就业群体就业保障问题研究[D].安徽大学,行政管理,2013,硕士.
[12]包德力格尔胡.蒙古族小学数学解决问题教学调查研究[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[13]石帅.铜催化C-S键形成反应合成含硫杂环化合物的研究[D].温州大学,有机化学,2012,硕士.
[14]吕志涛.高效环保型水系灭火剂研究[D].南京理工大学,军事化学与烟火技术,2013,硕士.
[15]顾卫兵.基于电子式电能表的全失压记录模块的实现[J].冶金自动化,2003,S1:315-317.
[16]王真.基于Android平台的移动DRM技术研究与开发[D].河南科技大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[17]李擎.云南小城镇街道景观的地域特色营造[D].云南艺术学院,环境艺术设计,2014,硕士.
[18]苗丽娜.中国—东盟自由贸易区的构建及对中国的影响研究[D].华东师范大学,人文地理学,2004,硕士.
[19]胡长沙.现代化视野下中国农民身份转化进程研究[D].华东师范大学,政治学理论,2013,硕士.
[20]应向贤,李国四,范雅君,胡宝军,汪钊.蜡样芽孢杆菌烯醇还原酶基因的克隆、表达和酶学性质研究[J].发酵科技通讯,2015,01:4-8.
[21]戴芦生.智能决策支持系统(IDSS)的发展现状[J].电脑知识与技术,2004,35:92-94.
[22]刘学文.环境侵权惩罚性损害赔偿制度研究[D].华东政法学院,法律,2004,硕士.
[23]侯渊.超级电容器用还原氧化石墨烯/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能[D].内蒙古科技大学,2014.
[24]裴双玉.我国体育院校优秀网球运动员运动损伤特点与预防措施的研究[D].山东体育学院,体育教育训练学,2012,硕士.
[25]刘江镇.金融危机下ST类上市公司资产重组绩效研究[D].浙江财经学院,会计学,2012,硕士.
[26]张王全.弧面分度凸轮运动特性及其参数化仿真研究[D].西北工业大学,机械设计及理论,2004,硕士.
[27]章上晓.现有技术抗辩在专利侵权诉讼中的适用研究[D].烟台大学,法律,2014,硕士.
[28]刘义飞.台湾两党政治对台海问题中美台三方博弈的影响[D].山东大学,国际政治,2013,硕士.
[29]赵珍,王福利,贾明兴,王姝.缓变故障的概率故障预测方法研究[J].控制与决策,2010,04:572-576.
[30]白同春.水凝胶软骨修复材料的热力学研究[A].中国化学会.第十七届全国化学热力学和热分析学术会议论文集[C].中国化学会:,2014:2.
[31]刘渝宾.基于岗位自适应匹配的电子商务人才平台设计[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[32]刘梓仪.股东优先购买权法律问题研究[D].兰州大学,民商法（专业学位）,2013,硕士.
[33]熊远霄.绕流粗糙表面二维边界层流场的数值模拟分析[D].大连理工大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[34]胡宇舟.基于客户市场细分的电信服务产品设计及优惠规则研究[D].天津大学,2007.
[35]霍华,李柱国.基于信息熵及模糊熵聚类算法的油液监测数据关联性[J].上海交通大学学报,2005,01:95-97+104.
[36]林志栋,蒋子平.基于模糊灰关联分析的软件引入决策模型[J].控制与决策,2005,03:321-324.
[37]贾迅.我国中小学网络课程评价指标体系研究[D].淮北师范大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[38]刘景芳.阴离子型水性聚氨酯的合成与改性研究[D].天津科技大学,材料加工工程,2004,硕士.
[39]张颖.受控变尾族上独立随机变量重尾和的大偏差[D].安徽大学,概率论与数理统计,2004,硕士.
[40]周芝芬.基于数据仓库的数据清洗方法研究[D].东华大学,计算机应用,2004,硕士.
[41]曹宇文.论科学绘画的科学本质与艺术魅力[D].上海大学,环境艺术设计,2014,硕士.
[42]徐卫真.经济附加值与股票价格研究[D].青岛大学,金融学,2004,硕士.
[43]孙德坤.一株高效降解直链烷基苯磺酸钠降解菌的分离鉴定及特性研究[D].安徽农业大学,微生物学,2011,硕士.
[44]王飞.红外热像及比色测温技术在RH炉钢水温度检测中的应用[D].安徽大学,光学,2013,硕士.
[45]周江,吕昱.多维尺度技术在面向产品策划的市场研究中的应用[J].重庆大学学报(自然科学版),2003,09:69-72.
[46]黄明畅.天主教在湖北武陵山地区的传播研究[D].湖北民族学院,民族学,2013,硕士.
[47]辛旺.多格室脱氮型膜生物反应器处理干法腈纶废水中试研究[D].辽宁大学,环境科学,2012,硕士.
[48]王毅.我国高校保卫机构法律地位及改革方向[D].西北大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[49]贾清泉,窦春霞,张华,王春,李鑫滨.配电网单相故障多频带奇异量选线方法[J].电力系统自动化,2007,02:74-77.
[50]衣瑞刚.华芯半导体企业信息化规划研究[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2012,硕士.