ECG信号三大主要噪声-基线漂移,工频干扰,肌电干扰

(1)基线漂移

基线漂移属于**低频干扰**,**呼吸的节奏、四肢动作以及前端处理电路设计**都有可能造成基线漂移,致使原始ECG信号漂移之后的**幅度达到R波最大幅值的0.1-0.2倍**。
ECG信号的一般采用是**粘贴式或吸球式**电极来采集信号,**那么存在于体表与电极之间的接触类电阻和放大器产生的输入阻抗,两者会形成一个分压网络,此电压将会使ECG信号发生漂移**,而人体稍微的运动便会使这个接触电阻发生改变,从而对原始的ECG信号产生影响。对ECG信号的影响最大,在幅值上有明显的抖动,被这类噪声干扰的ECG信号变得扭曲,上下抖动,从而难以准确定位信号中特征点的位置,为了得到有效的ECG信号,这类噪声是必须消除的。

(2)工频干扰

**这类干扰是在采集阶段造成的,国内一般是指50Hz的电源线干扰和各次谐波干扰**,MIT-BIH心率失常数据库中的数据均指频率在60Hz左右的各次谐波,这是因为美国的市电是60Hz。幅值大约在0-0.4mV,根据不同的情况,一般相当于R波幅值的5%-40%,这是一种一般采样到的信号都会碰到的较为常见的干扰,使得ECG信号的SNR下降,甚至淹没原始信号。**另外,测量时由于不对称的线路产生的50Hz的工频干扰以及周围环境的电磁干扰都对ECG信号正确采集造成干扰,有待进行软件处理。**

(3)肌电干扰

每个人的皮肤表面都有大约30mV左右的电势存在。 这一数据一般保持在25-35m V之间,**最大值为5mV的干扰足以对ECG信号产生干扰,主要是由于肌肉纤维的颤抖导致体表的电位发生变化,这样使得体表的电极贴片测得的电势差受到影响,造成的干扰叫做肌电干扰**,持续时间较短,使得ECG信号波形产生细小的波纹,这种噪声的频率分布范围比较宽广,一般在零到一万赫兹之间,但是相对来说分布在30-300Hz之间的更多,频率特性相当于白噪声。正因为它的频率分布范围较广,传统的消噪方法取得的结果不是很理想,这是由于一般的消噪方法只能很好地去除分布在特定频率段的噪声,所以肌电干扰一直是研究的难点。
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