2、心电信号数字滤波方法

工频干扰的抑制方法有很多，如平滑滤波法、自适应滤波法、整系数带阻滤波器法及Levkov滤波法等^[3]，每种方法都有各自的优缺点。平滑滤波法比较容易实现、处理速度较快且其滤波器参数为整数，但该算法对心电信号中QRS波群有较大的削峰，使得信号有一定的失真。自适应滤波法一个最大的优点是可以自动调节参数，对有关信号和噪声的先验知识需求很少。整系数带阻滤波器能够很好的滤除50Hz工频干扰，而且滤波对信号本身的影响较小，但该滤波器传输时间较大。Levkov滤波法的原理是对心电信号的线性段和非线性段分开采用不同的滤波方法，以改进滤波的效果。

心电信号中的肌电干扰由于频率分布范围比较广，较基线漂移和工频干扰来说滤波效果一直不是很好。传统的滤波方法是设计低通滤波器来滤除高频干扰。近年来，Donoho的小波阈值去噪法^[4]实现了对肌电干扰的较好抑制，小波变换能够重构出更加清晰的波形，从而提高了信号的清晰度，它通过对小波系数进行阔值化处理实现去噪，但阈值函数的选取限制使得去噪效果有待进一步提高。

基线漂移产生的原因有很多，除了由人体呼吸、运动等因素引起，电极电阻的改变、极化电压的变化等因素也都能引起。严重的基线漂移往往使得信号失真比较严重，难于进行后续的识别和特征提取。常用的滤波方法有拟合基线抵消法和线性相位滤波器法等。抵消法采用分段拟合的办法，通过减法运算去掉心电信号中的漂移成分，包括分段直线纠正法、三次样条函数纠正法及抛物线纠正法等。滤波法则是采用滤波器消除低频信号，常见的方法有相似平均、多项式插值法等。

以上介绍的这些滤波方法大多都只能针对某一种噪声进行设计，而对其它噪声影响较小。因此寻求同时可以消除三种噪声的滤波方法越来越受到人们的关注。心电信号属于低频弱小、奇异点较多的信号，而且大多数干扰和信号的有用频段又互相重叠，因此传统的滤波方法在处理噪声的同时也损失了一些有用的局部信号特征。近年来，小波理论的发展使得它的应用日益广泛。小波分解与重构能够保持信号良好的时频局部化特性，实现三种主要干扰的滤除。