MATLAB实现的生理参数驱动心电信号数学模型仿真与波形检测系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB构建了一个动态心电信号仿真系统。根据用户输入的生理参数，系统生成包含P波、QRS波群和T波的模拟心电图，并添加噪声以模拟真实生理环境。适用于心电信号算法测试和教育演示。

详 情 说 明

基于生理参数的心电信号数学模型仿真与波形检测系统

项目介绍

本项目构建了一个基于数学模型的动态心电信号仿真系统，能够根据用户设定的生理参数生成模拟心电图数据。系统通过精确的数学模型模拟心电信号的基本波形（P波、QRS波群、T波），并加入多种噪声模拟以贴近真实生理环境。同时，系统实现了心电波形关键特征点的自动检测功能，为心电信号分析和辅助诊断提供技术支持。

功能特性

• 心电信号仿真：基于FitzHugh-Nagumo等微分方程模型，生成符合生理特性的模拟心电信号
• 参数可配置：支持心率、信号持续时间、采样频率等仿真参数的自定义设置
• 生理参数调整：允许用户自定义P波、QRS波群、T波的幅度和宽度等关键特征
• 噪声模拟：提供高斯噪声、工频干扰、基线漂移等多种噪声类型模拟，可调节信噪比
• 波形自动检测：实现R波峰值定位、心率计算、PR间期、QT间期等波形特征检测
• 结果可视化：生成标注有关键特征点的信号波形图，展示检测指标
• 数据导出：支持.mat和.csv格式的信号数据导出

使用方法

1. 参数配置：在运行主程序前，根据需要设置仿真参数、生理参数和噪声参数
2. 信号生成：运行系统，根据设定的参数生成模拟心电信号
3. 特征检测：系统自动进行波形特征点检测，计算各项生理指标
4. 结果查看：查看生成的心电信号波形图及检测结果
5. 数据保存：将仿真信号数据和检测结果导出为指定格式文件

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Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括：解析用户输入的生理与仿真参数，构建心电信号的数学模型并完成数值求解，在纯净信号基础上叠加指定类型与强度的噪声模拟，调用心电波形检测算法实现R波定位与间期测量，生成包含特征点标注的信号可视化图表，以及将仿真数据与检测结果输出至文件。该文件作为系统的主要入口，协调各功能模块的完整执行流程。