从 ECG 信号中去除周期性尖峰噪声

信息处理 小波 去噪 心电图
2022-02-04 06:48:58

下图所示的信号是从 ECG 传感器采集的。以 30 秒为周期观察到的尖峰噪声可追溯到 LED 在消耗电流时的周期性闪烁。

在此处输入图像描述

以下是放大后的尖峰噪声的一个实例,

在此处输入图像描述

频域滤波器在这种情况下无效,因为 LED blip 伪影的频域特性类似于心跳信号 (QRS)。

有什么有效的方法可以去除这个神器..?我想使用 blip 作为母小波并与 ECG 信号执行多尺度相关来检测尖峰。这是小波去噪的过程吗?对于这种情况,还有其他有效的去噪方法吗?

4个回答

首先,我建议您寻找一些避免这些尖峰的电气方法......如果不可能这样做,那么您必须找到一个足够接近的噪声产生过程的数学模型,您可以从中选择一个消除噪音的适当方法...只要您可以这样做...

如果这个尖峰的持续时间只有几个时间点(1 或 2),您可以使用大小为 3 或 5 的中值滤波器 ( wiki )。但要小心 - 如果有用信号具有相同的持续时间,您将丢失信息。

PS
正如 Fat32 上面所写,我建议“寻找一些避免这些尖峰的电气方法”

因为频率是已知的,并且在整个过程中看起来非常一致,为什么不创建一个滤波器。

类似傅立叶变换的东西->删除噪声频率的数据(设置为零)->逆傅立叶变换。

我不是专家,但这似乎是一种方法。

假设您不需要心电图形态上的逐搏信息,无论如何这将是重要的噪声,一种方法是在时域上进行整体平均。

由于心律具有自然心律失常,因此即使心率与伪影的周期性相匹配,尖峰也不太可能出现在波形的同一点。因此,通过识别 QRS 复合波并在最后几次心跳的某个窗口周围取平均值(很可能是中位数),应该可以提供对 EKG 的稳健测量。

正如其他人所提到的,应在信号捕获阶段将潜在的电噪声降至最低,但我理解这并不总是合适的,您永远不想丢弃其他好的数据。