基于DSP的心電信號(hào)R波檢測新算法

根據(jù)多導(dǎo)聯(lián)間心電信號(hào)相位的關(guān)系，算法選擇其中的兩個(gè)導(dǎo)聯(lián)信號(hào)同時(shí)進(jìn)行小波變
換R波檢測，最后比較這兩個(gè)通道的輸出得出R波檢測結(jié)果。算法使用LMS自適應(yīng)濾波進(jìn)
行消噪預(yù)處理，使得檢測結(jié)果更精確。使用MIT-BIH 心電數(shù)據(jù)庫病變信號(hào)在DSP上進(jìn)行測試，平均正確檢測率達(dá)到了99.7％。
關(guān)鍵詞：R 波檢測；LMS 自適應(yīng)濾波；多導(dǎo)聯(lián)；DSP
R波檢測是心電信號(hào)檢測的關(guān)鍵，它不僅是檢測其它心電波群（P 波、T 波）的基礎(chǔ)，
同時(shí)還可以幫助診斷心律不齊和心跳異常等疾病。對(duì)于比較規(guī)則的正常心電信號(hào)自動(dòng)檢測顯得比較簡單，通常只需選擇適當(dāng)?shù)拈撝稻涂梢酝ㄟ^閾值判斷的方法得到令人滿意的結(jié)果。然而，心電信號(hào)從采集到傳導(dǎo)的過程往往會(huì)引入干擾噪聲，比如肌電信號(hào)，基線漂移以及工頻干擾等。為此，很多學(xué)者提出了行之有效的算法[2]來抑制噪聲，使得R波的檢測率提高[1][3][4]。
其中小波變換方法以其在時(shí)域和頻域內(nèi)具有良好的局部化特性的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。通常的檢測方法分為兩個(gè)步驟，信號(hào)預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)信號(hào)消噪以及突出特征點(diǎn)；R波檢測，確定R波起始點(diǎn)和終點(diǎn)位置?，F(xiàn)已發(fā)表的文獻(xiàn)都是對(duì)單導(dǎo)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行檢測，由于ECG信號(hào)的個(gè)體差異太大，單導(dǎo)聯(lián)自動(dòng)檢測方法比較容易出現(xiàn)特異點(diǎn)誤檢。本文算法選擇同時(shí)對(duì)兩個(gè)通道的ECG 信號(hào)進(jìn)行小波分解和檢測判斷，再綜合兩個(gè)通道的檢測判斷得出最后的結(jié)果。基于多導(dǎo)聯(lián)的檢測方法從不同角度檢測，兩個(gè)通道可相互修正檢測結(jié)果從而提高了正確檢測率。
硬件芯片選擇的TMS320VC5509 DSP 是一款速度快、低功耗的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。
它的工作頻率可達(dá)到144MHz 并且片上集成了128K 字節(jié)的RAM，其低功耗的特點(diǎn)很好的
滿足了可持續(xù)檢測及微型化的要求。