基于经典滤波器设计的心电信号低通滤波系统
项目介绍
本项目实现了一个专门用于心电信号低通滤波处理的综合系统。系统通过集成巴特沃斯、切比雪夫I型、切比雪夫II型和椭圆滤波器四种经典数字滤波器,提供了从信号输入、滤波器设计到性能评估的完整解决方案。系统能够有效滤除心电信号中的高频噪声,同时保持QRS波群等关键波形特征,为心电信号分析提供预处理支持。
功能特性
- 多滤波器集成:一次性集成四种经典滤波器设计模块,支持并行对比分析
- 参数灵活配置:允许用户自定义截止频率(0.5-40Hz可调)、通带波纹和阻带衰减(20-50dB可调)等关键参数
- 多样化信号输入:支持模拟心电信号生成(正弦合成或ECG仿真)和外部数据导入(.mat/.txt格式)
- 多维度可视化:实时显示原始与滤波信号的时域波形对比、频谱分析图以及滤波器响应曲线
- 性能量化评估:自动计算信噪比、波形保真度、通带波动、阻带衰减等关键指标
- 规范化输出:生成标准.mat格式的滤波后数据文件,便于后续分析使用
使用方法
- 信号输入配置:选择模拟信号生成或导入真实心电数据文件
- 滤波器参数设置:根据需求调整截止频率、波纹参数和衰减要求
- 执行滤波处理:系统将自动运行四种滤波器并生成对比结果
- 结果分析查看:在图形界面中观察时域/频域对比,查阅性能指标表格
- 数据导出:保存滤波后的心电信号数据供进一步使用
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 至少4GB内存,推荐8GB以上
- 支持Windows/Linux/macOS操作系统
文件说明
主程序文件整合了系统的所有核心功能,包括心电信号的导入与生成模块、四种经典滤波器的设计与参数计算模块、时域与频域的信号处理分析模块、多种可视化图形的生成与显示模块,以及滤波性能指标的自动计算与输出模块。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流程,为用户提供一站式的滤波分析解决方案。