本文關(guān)鍵詞：基于雙樹復(fù)小波變換的心電信號去噪研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第3 4卷

第 5期

儀器儀表學(xué)報(bào) C h i n e s e J o u r n a l o f S c i e n t i f i c I n s t r u me n t

Vo 1 . 3 4 No . 5 Ma y .2 0 1 3

2 0 1 3年 5月

基于雙樹復(fù)小波變換的心電信號去噪研究水 王芳，季忠，彭承琳 重慶 4 0 0 0 4 4 )

(重慶大學(xué)生物工程學(xué)院

摘

要：在心電信號處理過程中，為了避免產(chǎn)生 G i b b s振蕩現(xiàn)象和嚴(yán)重的頻率混疊現(xiàn)象，提出一種基于雙樹復(fù)小波變換，并結(jié)合

最大后驗(yàn)估計(jì)確定閾值的心電信號去噪方法。文中采用了信噪比和均方誤差來評價(jià)雙樹復(fù)小波變換和離散小波變換兩種方法對心電信號的去噪效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與傳統(tǒng)離散小波變換相比，雙樹復(fù)小波變換去噪更徹底，邊界、紋理等特征能較好地保 留，可以作為一種生物醫(yī)學(xué)信號降噪處理的新方法。 關(guān)鍵詞：雙樹復(fù)小波變換；心電信號；最大后驗(yàn)估計(jì)；離散小波變換 中圖分類號： R 3 1 8 . 0 8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼： 3 1 0 . 6 1

Re s e a r c h o n ECG s i g n a l d e n o i s i n g b a s e d o n d u a l - t r e e c o mp l e x wa v e l e t t r a ns f o r m

Wa n g F a n g,J i Z h o n g,P e n g C h e n g l i n ( C o l l e g e o f B i o l o g i c a l E n g i n e e r i n g, C h o n g q i n g U n i v e r s i t y, C h o n g q i n g 4 0 0 0 4 4, C h i n a )

Ab s t r a c t: I n EC G s i g n a l p r o c e s s i n g, i n o r d e r t o a v o i d t h e p h e n o me n a o f Gi b b s o s c i l l a t i o n a n d s e v e r e f r e q u e n c y a l i a s— i n g, a n e w ECG s i na g l d e n o i s i n g a l g o it r h m i s p r e s e n t e d, wh i c h i s b a s e d o n d u l— a t r e e c o mp l e x wa v e

l e t t r a n s f o r m a n d c o mb i n e d wi山 t h e ma x i mu m a p o s t e r i o r i e s t i ma t i o n t o d e t e r mi n e t he t h r e s h o l d. Th e s i g na l— t o— n o i s e r a t i o nd a me a n s q u a r e e r r o r re a u s e d t o e v a l u a t e t h e d e n o i s i n g e f f e c t s o f t h e d u l- a t r e e c o mp l e x wa v e l e t t r a n s f o m r a n d d i s c r e t e wa v e l e t t r a n s f o m . r h e T e x p e r i me n t l a r e s u l t s h o ws t ha t c o mp a r e d wi t h t r a d i t i o na l d i s c r e t e wa v e l e t t r ns a f o m, r t h e d ua l- t r e e t o m—

p l e x wa v e l e t t r a n s f o r m r e d u c e s n o i s e mo r e t h o r o u g h l y a n d r e t a i n s b o u n d a r y a n d t e x t u r e c h a r a c t e r i s t i c s b e t t e r . T h e d u a l— t r e e c o mp l e x wa v e l e t t r a n s f o m r c a n be u s e d a s a n e w d e no i s i n g me t h o d f o r b i o me d i c a l s i g n l a d e no i s i n g p r o c e s s i n g . Ke y wo r d s:d u a l— t r e e c o mp l e x wa v e l e t t r a n s f o m; r ECG s i na g l; ma xi mu m a p o s t e r i o r i e s t i ma t i o n; d i s c r e t e wa v e l e t t r ns a— f o t i n

使小波系數(shù)產(chǎn)生顯著變化；其次，，由于小波濾波器并不理想

1 引

言

的截止性質(zhì)以及在分解過程中的隔點(diǎn)采樣，在信號分解和重構(gòu)過

程中會(huì)產(chǎn)生并不真實(shí)的頻率成分。由此頻率混疊會(huì)

在2 0世紀(jì) 8 0年代，法國學(xué)者 D A U B E C I￣ E S和 M A L -

造成小波分解系數(shù)不能準(zhǔn)確地反應(yīng)狀態(tài)信息，從而使特征信 息的提取效果受到影響。

L A T等將小波分析理論引入工程應(yīng)用中 ,使小波變換因?yàn)槠涠喾直媛实膬?yōu)點(diǎn)，可以較好地反映信號的局部特征，則在微弱且背景噪聲強(qiáng)的隨機(jī)信號處理分析中具有重要作用。 盡管離散小波變換 ( d i s c r e t e w a v e l e t t r a n s f o r m, D Wr )使用廣泛，但仍有幾方面劣勢：首先隔點(diǎn)采樣會(huì)丟失部分信息，信號變換有平移敏感性，也就是指信號的一個(gè)相當(dāng)小的平移就會(huì) 收稿日期： 2 0 1 2一 l 0 R e c e i v e d Da t e: 2 0 1 2— 1 0

體表采集到的心電信號中有較強(qiáng)的背景噪聲，是一種非線性且非平穩(wěn)的微弱信號。常規(guī)心電信號只有 m V 級，頻帶范圍一般在 0 . 0 5— 1 0 0 H z。采集的心電信號常常會(huì)摻雜如 5 0 H z工頻干擾、肌電干擾、呼吸干擾及基線漂移等噪聲信號，嚴(yán)重影響心電信號的特征提取、分析的

基金項(xiàng)目：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)( C Q D X WL - 2 0 1 2 - 1 2 7 )、重慶市科委重大攻關(guān)項(xiàng)目( C S T C 2 0 1 0 A A 5 0 4 9 )資助

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