MATLAB读取MIT心电信

该程序主要是用于在MATLAB中读取MIT-BIH数据库的心电信 文件。可将数据解码出来

美国MIT-BIH数据库链接MIT-BIH 心律失常数据库目录 (physionet.org)

可用于读取.dat文件

代码如下

在MATLAB中对它进行N点的FFT近似傅里叶变换,选择的N值为信 的长度以便获得较高分辨率,得到的幅度谱如图3所示,相位谱如图4所示,分贝谱如图5所示,频谱无明显规律,心电信 的产生为一个随机过程。

 图 3心电信 的幅度谱

通过观察该心电信 的幅度谱,可以清晰地看到该信 的低频分量的幅值很大,即在1Hz的幅频特性很大,说明该信 包含了较大的基频分量;该信 在60Hz处有一个峰值,根据常识可知,美国的交流电频率为60Hz,该处的峰值代表了信 受到的工频干扰很大;通常来说,肌电信 的频率为20~5000HZ,其主要成分的频率与肌肉的类型有关,一般在30~300HZ,而心电信 的频率主要集中在5~20HZ,所以心电信 中也包含了很多的肌电信 的干扰。需要抑制掉这些干扰以便进一步分析。

 

图 4心电信 相位谱

观察心电信 的相位谱,可以发现相位的分布无明显规律。

图 5心电信 的分贝谱

分贝谱为通过观察该分贝谱,也可以看出低频成分的能量更大,且60Hz处的能量很大,说明受工频干扰较大。

对该信 的进行时域分析,计算它的均值和方差,得到的输出结果如图6所示,通过MATLAB得出的结果:原信 的均值=-0.172842,我们也可得出它偏移X轴,有一个极低频率的分量,即基频漂移,基线漂移一般由于信 采集时呼吸及人体移动造成的,表现为低频率的缓慢变化噪声,其频率一般小于1Hz,可通过一个高通滤波器滤除。

图 6原始信 的均值方差计算

通过MATLAB计算信 的自相关函数如下图7所示,可以看出该信 的自相关函数关于信 的长度即5400对称。自相关函数表示信 的周期性自相关极值点间的距离就是周期;对于随机信 ,自相关表示你该信 变化的快慢——如果自相关函数平滑,说明变化慢。

根据图7所示,该自相关函数陡峭,说明信 的变化较快,受到的噪声干扰较大。

图 7原始信 的自相关函数

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