基于FIR、IIR与离散小波变换级联优化的心电信号去噪研究

  • 摘要: 心血管疾病在临床上具有极高的发病率与致死率,已成为全球公共卫生领域的重大挑战,因此,实现心电图(ECG)信号的高精度检测对该类疾病的早期预警、临床诊断与疗效评估至关重要。然而,在实际硬件采集过程中,ECG信号极易受到生理电活动与环境硬件的复合干扰,尤其是低频时变的基线漂移噪声,常导致波形形态发生非线性畸变,直接掩盖了反映心肌病变的微弱生理特征,严重阻碍了临床医师对病情的准确研判。针对此问题,本文深入探讨了心电信号的高保真预处理技术,并系统性地对比研究了有限冲激响应(FIR)滤波器、无限冲激响应(IIR)滤波器以及离散小波变换(DWT)三种典型去噪算法在抑制复合噪声方面的性能差异。通过搭建标准心电数据库测试平台,从信噪比提升、均方误差控制以及形态学保真度等多个维度进行了量化实验验证。结果表明,相较于传统数字滤波器,基于离散小波变换(DWT)的去噪方法凭借其卓越的多分辨率时频聚焦特性,能够更精准地分离非平稳基线干扰,在实现深度多源去噪的同时,高保真地保留了QRS波群、P波及T波的形态细节,整体去噪与特征保护效果更为显著,为后续的自动特征提取与智能辅助诊断奠定了高可靠的数据基础。

     

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