基于Wiener滤波的心电信号QRS复合波检测与RR间期分析系统
项目介绍
本项目实现了一套完整的心电信号处理与分析系统,专门用于单导联心电信号的噪声滤除、QRS复合波检测和RR间期分析。系统采用自适应Wiener滤波算法消除基线漂移、工频干扰和肌电噪声,结合改进的Pan-Tompkins算法进行QRS波群定位,最终实现心率变异性分析。该系统适用于临床心电分析、健康监测和科研应用场景。
功能特性
核心功能模块
- Wiener滤波模块:对原始心电信号进行自适应噪声滤除,有效消除三种主要噪声干扰
- QRS复合波检测模块:基于滤波后信号精确识别每个心跳周期的QRS波群位置
- RR间期分析模块:计算连续QRS波之间的时间间隔,提供心率变异性统计分析
输入输出能力
- 输入支持:单导联心电信号数据(.mat文件或.txt格式),支持125-1000 Hz标准采样频率
- 输出结果:
- 滤波后心电信号波形图
- QRS波检测位置标记图(含R波峰值点坐标)
- RR间期数值列表(毫秒单位)
- 心率变异性统计指标(平均心率、最大/最小RR间期、标准差等)
- 检测结果报告(总心跳数、检测准确率等统计信息)
使用方法
- 准备心电数据:将单导联心电信号保存为.mat或.txt格式文件
- 配置参数:根据实际需求调整噪声参数和检测灵敏度阈值(可选)
- 运行分析:执行主程序开始信号处理流程
- 查看结果:系统自动生成分析报告和可视化图表
- 结果导出:分析数据可保存为指定格式供进一步使用
系统要求
- 操作系统:Windows/Linux/macOS
- 软件环境:MATLAB R2018a或更高版本
- 内存要求:至少4GB RAM(推荐8GB以上)
- 存储空间:至少500MB可用空间
文件说明
主程序文件整合了系统的完整处理流程,实现了从数据加载、信号预处理到最终分析结果输出的全链路功能。具体包含心电信号的读取与验证、自适应Wiener滤波器的构建与噪声消除、QRS复合波的精确检测定位、RR间期序列的计算与统计分析,以及结果可视化与报告生成等核心能力。该文件作为系统入口,协调各算法模块协同工作,确保分析流程的连贯性与准确性。