基于小波变换与基线漂移校正的通用波峰检测系统
项目介绍
本项目实现了一套高效、准确的通用波峰检测系统,专门针对生理信号(特别是ECG心电信号)中的R波波峰检测而设计。系统集成了先进的小波变换分析和基线漂移校正算法,采用自适应阈值检测技术,能够有效应对各种复杂信号环境下的波峰识别挑战。通过模块化架构设计,系统不仅适用于R波检测,还可便捷地适配其他类型的波峰检测需求。
功能特性
- 高精度波峰检测:基于小波变换的多分辨率分析,实现R波波峰的精准定位
- 智能基线校正:集成自适应基线漂移去除模块,显著提升噪声环境下的检测精度
- 模块化设计:核心算法组件高度解耦,便于扩展和定制化开发
- 可视化分析:提供完整的信号处理可视化界面,支持原始信号、基线校正过程和检测结果的对比展示
- 参数优化:内置参数调优功能,用户可根据具体信号特征调整小波变换层级、阈值参数等关键参数
- 多格式支持:兼容.mat和.txt格式的输入数据,支持标准ECG信号数据格式(采样率125-1000 Hz)
- 灵活处理模式:同时支持实时流式数据和批量数据处理需求
- 质量评估:自动生成检测质量评估报告,包含准确率、召回率等量化指标
使用方法
基本操作流程
- 数据准备:准备单通道或多通道生理信号数据文件(.mat或.txt格式)
- 参数配置:根据信号特性设置小波变换层级、阈值参数等(可选)
- 执行检测:运行主程序启动波峰检测流程
- 结果分析:查看可视化结果和质量评估报告
- 结果导出:将检测结果保存为.csv或.mat格式文件
参数调整指南
- 小波变换层级:通常设置为3-5层,根据信号采样率调整
- 阈值参数:自适应阈值系数,默认值为0.5,可根据信号信噪比微调
- 滤波参数:基线校正滤波器截止频率,建议设置为0.5-1.0 Hz
系统要求
软件环境
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 小波工具箱(Wavelet Toolbox)(可选,用于高级小波分析)
硬件建议
- 内存:至少4GB RAM(处理长时信号建议8GB以上)
- 存储空间:100MB可用空间
文件说明
主程序文件实现了系统的核心调度与控制功能,包括信号数据的读取与预处理、基线漂移校正算法的执行、基于小波变换的波峰检测过程、检测结果的可视化展示以及质量评估报告的生成。该文件整合了各个功能模块,提供了完整的波峰检测流水线,用户可通过修改该文件中的参数配置来适应不同的检测需求和应用场景。