[發明專利]一種基于新閾值函數小波變換的心電信號去噪算法有效
| 申請號： | 202010509929.2 | 申請日： | 2020-06-05 |
| 公開（公告）號： | CN111616697B | 公開（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發明（設計）人： | 魏雪云;季正超;王明;郭瑞敏;顧凱;馬澄;劉瑩;鄭威;馬國軍;李效龍;朱琎;黃煒嘉 | 申請（專利權）人： | 江蘇科技大學 |
| 主分類號： | A61B5/318 | 分類號： | A61B5/318;G06F17/14;G06F17/15 |
| 代理公司： | 南京正聯知識產權代理有限公司 32243 | 代理人： | 杭行 |
| 地址： | 212003*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 閾值 函數 變換 電信號 算法 | ||
1.一種基于新閾值函數小波變換的心電信號去噪算法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：在原始心電信號上加入模擬噪聲，形成含噪心電信號；
步驟2：對不同的噪聲選擇不同的小波函數，確定小波分解的尺度；
步驟3：選擇合適的閾值；
步驟4：構造新的閾值函數；
步驟5：處理基線漂移噪聲生成的小波系數；
步驟6：處理由肌電干擾和工頻干擾產生的小波系數，重構得到去噪后的信號；
其中，在所述步驟2中，利用sym4小波函數作為小波基進行8尺度分解，去除基線漂移；利用coif4小波函數作為小波基進行3尺度分解，去除肌電干擾和工頻干擾；
所述步驟3中選取一個合適的閾值，固定閾值是由Donoho給出，其定義如下：
其中σ為噪聲強度，N為信號長度，Th為閾值，
在固定閾值的基礎上進行修正指數閾值，表達式如下:
其中j為小波分解的尺度，J為小波分解總尺度，n為j尺度下信號長度；
所述步驟4構造了一種新的閾值函數用于處理由肌電干擾和工頻干擾生成的小波系數，新閾值函數為：
其中s為小波系數，R為處理后的小波信號，Th為閾值。
2.根據權利要求1所述的一種基于新閾值函數小波變換的心電信號去噪算法，其特征在于：所述步驟2中，通過均方誤差MSE和信噪比SNR兩個參數來判斷去噪效果的好壞，MSE的公式為：
SNR的公式為：
其中x0(n)為原始心電信號，xn(n)表示含有混合噪聲的心電信號，xr(n)表示去噪后的重構信號，MSE越小，真實的純凈信號與去噪之后的信號越接近，去噪效果越好，波形失真越小，SNR值越大表示去噪效果越好。
3.根據權利要求2所述的一種基于新閾值函數小波變換的心電信號去噪算法，其特征在于：所述步驟5對于由基線漂移產生的小波系數采用平滑濾波法處理。
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