心电信号中工频干扰的消除.PDF

生物医学工程研究 Journal of Biomedical Engineering Research 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 心电信号中工频干扰的消除 周 　静 ( 山东大学控制科学与工程学院 ,山东 济南 250061) 摘要 :研究了消除心电信号工频干扰的几种数字滤波器的设计方法 ,包括设计原理 ,实现方法及优缺点 , 从实用角度阐明了各种方法的滤波性能 。 关键词 :心电信号 ;工频干扰 ;数字滤波 中图分类号 :R318 　　文献标识码 :A 　　文章编号 (2003) Elimination of Power - line Interference from ECG Signals ZHOU Jing ( ) School of Control Science and Engineering , S handong University , S handong J inan 250061 Abstract :Several digital filtering technique for eliminating power - line interference from ECG signals were discussed in this paper ,in cluding design theories ,realization methods ,advantages and disadvantages. Also this paper expound their filtering abilities from practical view. Key words :ECG signal ;Power - line interference ;Digital filter 两个关键问题 。目前已有多种成熟的消除 50Hz 干 1 　引　言 扰的数字滤波方法可供参考 ,如何选择需根据具体 情况来定 。我们提出了几种主流方法的原理 ,优缺 　　人体的心电信号是低频微弱信号 , 因而测试系 统要有较高的灵敏度 , 灵敏度越高 ,对干扰就越敏 点及实现方法 , 以供参考 。 感 ,极易把干扰引入测试系统 。在来 自外界的干扰 2 　各种滤波方法 中 , 由于人体分布电容和电极引线环路受工频电、磁 场影响而产生的50Hz 工频干扰影响最大 ,它会使系 2 . 1 　Levkov 滤波法 统的信噪比下降 ,甚至会淹没微弱的有用心电信号 。 1984 年 ,Levkov 首先提出对 ECG 信号的线性段 因此 ,在心电信号检测技术中 ,抑制 50Hz 工频干扰 和非线性段采用不 同处理方式的数字滤波法[ 1] 。 是最重要的问题之一 。 1988 年 Christov 改进此算法 , 引入 ECG 信号的线性 为了滤除工频干扰 ,可在硬件和软件两方面采 段判据 M 来加快滤波的速度 ,称之为改进的Levkov 取措施 。在硬件设计上可 以采取适当的接地和屏 滤波法[2 ] 。用此方法滤波 ,要求原始 ECG 信号满足 蔽 ,提高电路的共模抑制比,设置模拟滤波器 ,缩小 以下两个条件 : ( 1) 采样频率