MATLAB MIT-BIH ECG信号数据读取与解析工具

资 源 简 介

该MATLAB项目提供对MIT-BIH心律失常数据库ECG信号的自动化处理功能。支持读取.dat、.hea和.atr文件，实现信号提取、格式解析与数据整合。适用于心电图分析及生物医学信号处理研究。

详 情 说 明

MIT-BIH ECG 信号数据读取与解析工具

项目介绍

本项目是一个基于 MATLAB 的专用工具，旨在实现对 MIT-BIH 心律失常数据库中心电图（ECG）信号的自动化读取与解析。该工具能够高效处理 MIT-BIH 数据库标准格式文件，将原始的二进制信号及注释信息转换为结构化的、可直接用于心电分析与算法开发的数据格式。它为心血管信号处理研究提供了可靠的数据预处理基础。

功能特性

• 多格式文件解析：支持解析 MIT-BIH 标准格式的 .dat（信号）、.hea（头文件）和 .atr（注释）文件。
• 灵活的输入配置：用户可自定义需要读取的信号通道、指定时间范围以截取信号片段。
• 信号重采样：提供信号重采样功能，可将数据统一至目标采样率，便于不同来源数据的对比分析。
• 注释信息提取：自动从 .atr 文件提取心跳类型、心律失常标记等关键注释信息。
• 标准化输出：输出包含信号值、时间轴、采样率及注释的结构化数据，单位统一为毫伏（mV）和秒（s）。
• 信号质量评估（可选）：提供初步的信号质量评估功能，如基线漂移检测。

使用方法

1. 准备数据文件：确保拥有完整的 MIT-BIH 数据文件集（如 100.dat, 100.hea, 100.atr）。
2. 设置参数：在主运行脚本或函数调用中，指定数据文件路径、通道索引、时间范围及目标采样率等参数。
3. 运行工具：执行主功能函数，工具将自动完成读取、解析和必要的数据处理。
4. 获取输出：函数返回一个结构体或表格，包含解析后的信号、时间轴、采样率及注释信息，可直接用于后续分析。

基本调用示例

% 示例：读取记录编号100的数据，选择第1通道，截取0-30秒的信号，并重采样至250 Hz output = main('data/100', 'Channels', 1, 'TimeRange', [0, 30], 'TargetFs', 250);

系统要求

• 操作系统：Windows、macOS 或 Linux
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox（用于重采样与滤波操作）

文件说明

主程序文件集中实现了该工具的所有核心功能。它负责协调整个数据处理流程，包括：读取并解析头文件以获取采样率、增益等元数据；根据指定格式读取二进制信号数据；若存在注释文件则解析其中的标记信息；根据用户设定的参数进行通道选择、信号截取和重采样处理；最终将所有信息整合为结构化的输出数据，并提供初步的信号质量评估选项。