MATLAB心电图信号合成与多滤波器性能分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现心电信号模拟生成、噪声注入及多滤波器对比分析。包含标准ECG数据库波形生成、自适应噪声模拟模块，并集成巴特沃斯/切比雪夫等经典滤波器进行去噪性能评估，为生物医学信号处理研究提供完整测试平台。

详 情 说 明

心电信号合成、噪声模拟与多滤波器性能分析系统

项目介绍

本项目旨在构建一个用于心电信号合成、噪声模拟以及多种数字滤波器性能对比的综合性分析系统。通过该系统，用户能够生成模拟心电波形，模拟真实环境下的多种噪声干扰，并使用不同的滤波算法进行去噪处理，同时对处理前后的信号进行时域和频域的同步可视化分析与定量性能评估。

功能特性

• 心电信号合成：基于标准心电波形参数库，精确生成模拟的PQRST心电波形。
• 信号预处理：对原始合成信号进行基础滤波以消除固有噪声。
• 噪声模拟：支持注入高强度与频带可调的高频噪声、工频干扰及肌电噪声，模拟真实干扰场景。
• 多滤波器处理：集成多种滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫、卡尔曼滤波等）进行去噪处理与对比分析。
• 时频联合分析：同步显示原始信号、加噪信号及滤波后信号的时域波形与频域频谱图。
• 性能定量评估：计算并展示各滤波器的关键性能指标，包括信噪比、均方误差和相关系数等。

使用方法

1. 参数配置：根据需求设定心电波形参数、噪声类型与强度、以及滤波器参数。
2. 信号生成与处理：运行主程序，系统将依次执行信号合成、加噪、多路滤波处理。
3. 结果查看：系统将自动显示包含四个阶段的对比图集与时频分析界面。
4. 性能分析：查看生成的性能数据表，对比不同滤波器的去噪效果与信号保真度。

系统要求

• MATLAB R2018b 或更高版本
• 信号处理工具箱

文件说明

主程序实现了系统的核心流程控制，主要包括：读取用户配置参数、调用心电波形生成模块、执行信号预处理、注入指定类型的模拟噪声、并行运行多种预设的数字滤波器算法、生成各阶段的时域波形与频域频谱图，并计算最终的信噪比、均方误差等定量评估指标用于性能对比分析。