基于MATLAB的心电信号QRS波检测系统 - 差分阈值算法实现

资 源 简 介

本项目通过MATLAB实现了高效的心电信号QRS波特征检测，包含信号预处理、差分特征增强和动态阈值检测。系统能够准确定位QRS波的起止点与峰值，并自动计算波形参数，为心电分析提供可靠工具。

详 情 说 明

基于差分阈值法的心电信号QRS波特征检测与分析系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的心电信号（ECG）QRS波特征检测与分析系统。系统采用先进的信号差分处理技术与自适应阈值检测算法，能够自动、准确地识别心电信号中的QRS波群，定位其关键特征点（起始点、峰值点、终止点），并计算相关的生理参数。该系统可用于心电图分析、心律失常筛查等医疗辅助场景，为心血管疾病的诊断与研究提供可靠的工具。

功能特性

• 信号预处理: 支持读取标准格式（.mat, .txt）的心电信号数据，并进行滤波、去噪等预处理操作，有效消除基线漂移和工频干扰。
• QRS波增强与检测: 结合信号差分运算与动态阈值比较，显著增强QRS波特征，实现高精度的R波峰值定位。
• 特征点精确识别: 在检测到R波的基础上，采用特定算法逆向与顺向搜索，准确判定QRS波的起始点与终止点。
• 参数量化分析: 自动计算每个QRS波的宽度（持续时间）、振幅、面积等关键生理参数。
• 结果可视化与评估: 提供直观的图形化界面，将检测结果（特征点标记）与原始信号进行叠加显示，并输出灵敏度、阳性预测值等性能评估指标。
• 数据导出: 支持将检测结果（位置索引、特征参数）导出为.mat文件，便于后续深入分析。

使用方法

1. 准备数据: 将待分析的心电信号数据文件（.mat或.txt格式）放置在项目数据目录下。
2. 配置参数: 在main.m脚本中或通过配套函数设置相关运行参数，包括：

* filename: 输入数据文件路径。 * fs: 心电信号的采样频率（单位：Hz）。 * channel: 选择要分析的信号通道（针对多导联数据）。 * 可选的低通、高通滤波参数等。

1. 运行检测: 执行main.m主脚本，系统将自动完成信号读取、预处理、QRS波检测、特征提取及结果可视化全过程。
2. 查看结果: 程序运行后，将在命令行窗口输出检测结果摘要，并弹出图形窗口展示信号与标记点。生成的特征参数表格和性能指标可查看相应变量或输出的文件。

系统要求

• 操作系统: Windows / Linux / macOS
• 软件环境: MATLAB (推荐 R2016b 或更高版本)
• 必要工具箱: Signal Processing Toolbox（用于信号滤波等操作）

文件说明

main.m文件是本项目的核心执行入口，它串联并调度了整个系统的所有关键环节。其主要功能包括：控制程序执行流程，调用数据读取模块，执行信号预处理（滤波去噪），运行核心的QRS波检测算法以定位R波峰值并识别QRS复合波的起止点，进而计算波形宽度与振幅等特征参数，最终完成结果的可视化展示并生成分析报告与输出数据。