MATLAB实现的Butterworth低通滤波器在心电信号工频噪声滤除中的应用

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，采用Butterworth低通滤波器设计，有效滤除心电信号中的50Hz工频噪声。系统支持1至8阶滤波器配置，提供信号与频谱可视化对比，并定量分析不同阶数滤波器的性能，适用于生物医学信号处理研究。

详 情 说 明

基于Butterworth低通滤波器的心电信号工频噪声滤除与性能分析系统

项目介绍

本项目旨在实现人体心电信号中50Hz工频噪声的有效滤除与性能分析。系统采用Butterworth低通滤波器设计，支持1-8阶滤波器配置，能够可视化展示滤波效果并进行定量性能评估。通过该系统，用户可以直观了解不同阶数滤波器对心电信号工频噪声的滤除效果及频率响应特性。

功能特性

• 工频噪声滤除：有效滤除心电信号中的50Hz工频干扰
• 灵活参数配置：支持截止频率（45-55Hz可调）和滤波器阶数（1-8阶可选）设置
• 多维度可视化：提供时域波形对比、频域频谱分析、滤波器特性曲线
• 定量性能评估：计算信噪比改善、均方误差等关键指标
• 系统性能分析：展示滤波器阶数与性能关系曲线

使用方法

1. 准备输入数据：准备.mat或.txt格式的心电信号数据（单通道时间序列电压值）
2. 设置参数：配置采样频率、滤波器截止频率和阶数
3. 运行系统：执行主程序开始信号处理
4. 查看结果：系统将自动生成滤波结果、性能报告和特性曲线

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存
• 支持.mat和.txt数据文件格式

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，包括心电信号数据读取与预处理、Butterworth滤波器设计与参数配置、信号滤波处理实现、多维度结果可视化（时域波形、频谱对比、频率响应曲线）以及全面的性能指标计算与分析功能。该文件通过模块化设计实现了从数据输入到结果输出的完整处理链路。