基于MATLAB的心电信号分析心电信号分析(自己做的)带程序 带图片

基于MATLAB的心电信号分析

摘要：

本课题设计了一个简单的心电信号分析系统。直接采用Matlab语言编程的静态仿真方式、采用Simulink进行动态建模和仿真的方式，对输入的原始心电信号，进行线性插值处理，并通过matlab语言编程设计对其进行时域和频域的波形频谱分析，根据具体设计要求完成系统的程序编写、调试及功能测试。得出一定的结论。

关键字：matlab、心电信号提取、线性插值、滤波、simulink仿真。一、课题目的及意义

心电信号是人类最早研究并应用于医学临床的生物信号之一，它比其它生物电信号更易于检测，并且具有较直观的规律性，因而心电图分析技术促进了医学的发展。

然而，心电图自动诊断还未广泛应用于临床，从国内外的心电图机检测分析来看，自动分析精度还达不到可以替代医生的水平，仅可以为临床医生提供辅助信息。其主要原因是心电波形的识别不准，并且心电图诊断标准不统一。因此，探索新的方法以提高波形识别的准确率，寻找适合计算机实现又具诊断价值的诊断标准，是改进心电图自动诊断效果，扩大其应用范围的根本途径。如何把心电信号的特征更加精确的提取出来进行自动分析，判断出其异常的类型成了亟待解决的焦点问题。本课题通过matlab语言编程，对原始心电信号进行一定的分析处理。

二、课题任务及要求

1、必做部分

（1）利用Matlab对MIT-BIH数据库提供的数字心电信号进行读取，并还原实际波形。

（2）对原始心电信号做线性插值

（3）对处理前后的心电信号分别做频谱分析

利用Matlab软件对处理前后的心电信号编程显示其频谱，分析比较滤波前后的频谱，得出结论。

（4） Simulink仿真

根据前面的设计，进行基于Simulink的动态仿真设计。实现心电信号的分析和处理。

2、选作部分

（1）只截取大约2.5s，三个周期左右，大约800个采样数据进行分析。

（2）60Hz工频陷波器设计

三、设计技术指标

四、设计方案论证

1、必做部分

2、选作部分

五、设计内容及结果分析

1、基于matlab编写的程序如下：

%读取心电信号并转化成数组形式

function [t,Xn]=duquexinhao1(w)

fid=fopen(w);

C=textscan(fid,'%8c %f %*f','headerlines',2);%去除前两行fclose(fid);

a=C{2};

b=C{1};

k=length(b);

for i=1:k

c(i)=strread(b(i,:),'%*s %f','delimiter',':');

end

c=c';

d=[c,a];

t=d(:,1); %时间

Xn=d(:,2); %幅度

%线性插值

function [t3,Xn3]=xianxingchazhi(t,Xn)

m=max(t);

t3=0:0.001:m;

t3=t3';

Xn3=interp1(t,Xn,t3);

%保存插值前的信号

function baocun1(t,Xn)

fid = fopen('t.txt','wt');

fprintf(fid,'%g\n',t);

fclose(fid);

fid = fopen('Xn.txt','wt');

fprintf(fid,'%g\n',Xn);

fclose(fid);

%保存插值后的信号

function baocun2(t1,Xn1)

fid = fopen('t1.txt','wt');

fprintf(fid,'%g\n',t1);

fclose(fid);

fid = fopen('Xn1.txt','wt');

fprintf(fid,'%g\n',Xn1);

fclose(fid);

%画初始信号和即插值后信号频谱

function keshehuatu(t,Xn,t1,Xn1)

f=1000;

T=1/f;

m=1:length(Xn);

k1=length(Xn1);

m1=1:k1;

q=f*m/length(Xn);

q1=f*m1/k1;

subplot(2,2,1)

plot(t,Xn)

title('初始信号时域波形')

subplot(2,2,2)

Y=fft(Xn);

plot(q,abs(Y))

title('初始信号频谱')

subplot(2,2,3)

axis([0,1000,0,1000])

plot(t1,Xn1)

title('插值信号时域波形')

Y1=fft(Xn1);

subplot(2,2,4)

axis([0,1000,0,5000])

plot(q1,abs(Y1))

title('插值信号频谱')

%低通滤波器

function [H,f]=kesheditonglvboqi(wp,ws,Rp,As,Xn1) T=0.001;

f=1/T;

[N,Wc]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s');

[b,a]=butter(N,Wc,'s');

f=(0:length(Xn1)-1)*f/length(Xn1);w=f*2*pi;

H=freqs(b,a,w);

%高通滤波器

function [H,f]=keshegaotonglvboqi(wp,ws,Rp,As,Xn1) T=0.001;

fs=1/T;

[N,Wc]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s');

[b,a]=butter(N,Wc,'high','s');

f=(0:length(Xn1)-1)*fs/length(Xn1);w=f*2*pi;

H=freqs(b,a,w);

%带阻滤波器

function [H,f]=keshedaizulvboqi(wp,ws,p,s,Xn1)

T=0.001;