MATLAB心电信号分析与特征提取系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现心电信号的全流程分析，包括信号预处理（滤波与基线漂移校正）、时域分析（R波检测）等核心功能，适用于生物医学信号处理研究与应用。

详 情 说 明

基于MATLAB的心电信号分析与特征提取系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的心电信号分析与特征提取系统，能够对原始心电信号进行预处理、时域分析和频域分析。系统通过数字滤波技术有效抑制噪声干扰，采用先进的R波检测算法准确定位心电特征点，并通过功率谱分析提取信号的频域特征参数，为心电信号的深入研究提供可靠的技术支持。

功能特性

信号预处理模块

• 噪声抑制：设计IIR/FIR数字滤波器，有效消除工频干扰和肌电噪声
• 基线校正：采用特定算法消除信号基线漂移现象
• 参数可调：支持滤波器截止频率、阶数等参数灵活配置

时域分析模块

• R波检测：基于阈值和形态学方法的R波精确定位算法
• 心率计算：自动计算实时心率（次/分钟）
• 统计分析：生成R-R间期统计报告，提供完整的时域参数分析

频域分析模块

• 谱分析：采用Welch方法和周期图法进行功率谱密度估计
• 特征提取：自动识别功率谱峰值及对应频率值
• 参数统计：输出频域特征参数统计表，量化信号频域特性

使用方法

1. 准备输入数据：准备原始心电信号数据（支持.mat、.txt或.csv格式）
2. 设置参数：配置采样频率（250-1000 Hz）、滤波器参数和R波检测参数
3. 运行分析：执行主程序启动信号分析流程
4. 查看结果：系统自动生成预处理结果图、时域分析图和频域分析图
5. 获取报告：查看心率计算结果、R-R间期统计报告和频域特征参数表

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB及以上
• 操作系统：Windows 10/11、macOS或Linux系统均可运行

文件说明

主程序文件整合了系统的所有核心功能，包括信号数据的读取与格式转换、预处理滤波器的设计与应用、心电信号特征点的自动识别与定位、心率及时域参数的精确计算、功率谱密度的估计与分析，以及分析结果的可视化展示与报告生成。该文件通过模块化设计实现了完整的信号处理流水线，用户可通过修改配置参数适应不同的分析需求。