ecg 幅度_ECG信号中一些运动伪差的讨论

此讨论是在采样频率为150Hz下的

一、我们是如何判断噪音的

在这里，我们仅对ECG信号中的各种运动干扰做一些讨论。首先讨论的是——我们是如何判断噪音的。

看到一段ECG信号的时候，我们大概一眼就能判断他是不是运动干扰。其中最主要的就是通过形态学来判断的。如果信号和我们大脑中的“正常”，“单源”，“多源”的模板匹配，那我们就说这是平稳信号，如果信号和模板不配，有大量的抖动，形变，那我们就说，这是受到干扰的噪声。

二、大幅抖动的信号

信号的抖动简单来说无非就是与正常平稳的信号相比，有了一些上上下下的波动或者非正常的形变。如下图所示：

图1是平稳信号，图2是抖动的非平稳信号。与平稳信号相比，非平稳信号的最大特点就是波形剧烈变化。换句话说，就是非平稳信号的阶跃很大。如果用信号方差除去均值：

E = MEAN/SDNN

可以具体表现为信号的总体的离散性。离散性越大，则证明信号的抖动幅度越大，他越有可能是噪声。在多次实验中，我们选取E>0.25作为一个判断依据，将信号进行初步判断。E>0.25，判断为噪声，如果E<0.25，我们将做下一步判断。

三、凹凸变化多

有些信号虽然没有大幅度的阶跃变化，但是却有很多的凹凸性质的变化，直白的说就是其波峰过多。如图3所示：

与正常信号相比，虽然他们的E没有大的差别，但是他们与正常信号2到3个波峰来说，他们的波峰过多。图3中的三幅图信号的波峰数值均在5个左右。这样的信号，我们也将其判断为噪声。因此我们规定凡是波峰数大于5的信号，我们将其视为噪声。

四、形态平稳波峰少，但是有数个大波峰

有些波峰也较为平稳，波峰数也较少，但是去除R波点的波峰以外，还有一些大的波峰，其高度值和R波点峰值类似，这样的我们也将其视为噪音。

如图4所示，三个噪声的波峰均没有大于5，但是除R波点之外，还有其他的波峰，其高度竟然比R波点还高，这样的形态，我们也将其视为噪声。因此我们规定，除R波点外的波峰，如果其波峰高度比R波点高，或者虽然比R波点矮但是和R波点的差值在10以内，我们将其视为噪声。

五、定位不准

我们对于信号的截取规定以R点为基准，R点之前截取32点，R点之后截取64点(包括R点)，共96点。也就是说，其最高点的波峰应该在32点前后。如果我们发现信号中所有的波峰点的位置都没有在32到34之间，就证明对于这个信号的定位不准。

如图所示，三幅图均有较为明显的R波峰点，但是均没有定位在32点附近，这样的我们也将其视为噪声。

六、出现极值点

有些信号的阶跃极为剧烈，甚至可以到达极值点。也就是说一些点的值接近于0或者255，这样的信号我们也将其视为噪声。

七、峰值的敏感程度

经过六种判断，已经排除了大部分的的噪声信号，但是依旧有一些信号比较特殊。例如下图信号：

这些信号虽然符合上述6种判断，但是他们的R波相较于整体而言不太敏感。我们用Y来标识其R波的敏感度：

其中i标识96点中的某个点，mean代表96点的均值。N代表信号的长度(96)

R约大，证明R波越明显，R越小，证明R波越平缓。如果R小于3，基本证明是噪声。

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