MATLAB实现EMG信号频率域带通陷波复合滤波器系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，针对表面肌电信号(sEMG)设计复合数字滤波器。采用Butterworth带通滤波器（10-500Hz）保留有效频段，结合自适应陷波滤波器消除50Hz/60Hz工频干扰，提升生物信号分析精度。适用于生物医学工程研究和肌电信号处理应用。

详 情 说 明

EMG信号频率域带通陷波复合滤波器设计系统

项目介绍

本项目针对表面肌电信号（sEMG）的典型频率特性，设计了复合数字滤波器系统。系统有效解决了sEMG信号处理中的两个关键问题：保留有效频段（10-500Hz）和消除工频干扰（50Hz/60Hz）。通过Butterworth带通滤波器与自适应陷波滤波器的组合应用，实现高质量的信号去噪处理，并提供全面的可视化分析和性能评估。

功能特性

• 复合滤波设计：结合Butterworth带通滤波器（10-500Hz）与LMS自适应陷波滤波器（50Hz/60Hz可选）
• 自适应噪声消除：支持可选噪声参考信号输入，增强工频干扰消除效果
• 多维度可视化：提供滤波前后时域波形对比、FFT频谱分析、功率谱密度分布
• 性能量化评估：输出信噪比提升值、均方误差、波形失真度等关键指标
• 参数灵活配置：支持自定义带通截止频率、陷波中心频率等滤波器参数

使用方法

1. 数据准备：准备原始sEMG信号数据（采样频率≥1000Hz的时间序列）
2. 参数设置：配置带通滤波器截止频率（默认10-500Hz）和陷波中心频率（50Hz/60Hz可选）
3. 可选输入：如有工频噪声参考信号，可输入以增强陷波效果
4. 运行系统：执行主程序开始滤波处理
5. 结果分析：查看输出的滤波后信号、频谱对比图和性能评估报告

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MATLAB图形界面显示

文件说明

主程序文件整合了完整的信号处理流程，实现了从数据加载、参数配置到结果输出的全链路功能。具体包含信号预处理、带通滤波器设计与应用、自适应陷波滤波算法执行、频域变换与分析计算、多种可视化图表生成以及滤波性能指标定量评估等核心模块。该文件通过模块化设计将复杂的滤波算法与用户交互界面有机结合，确保处理过程的稳定性和结果的可解读性。