基于LabVIEW的心电信号采集与分析设计方案

3.2 小波变换方法

除了数字滤波器，小波变换也是一种消除指定频带内信号的有效方法。LabVIEW 高级信号处理工具包提供了小波去趋势(Detrend)的函数，它可以消除信号的低频趋势。图5显示了使用小波消除基准漂移的程序实例。

图5 使用WA Detrend VI消除基准漂移

实例使用了Daubechies6 (db06)小波，因为这种小波与实际的心电信号相似。

图6显示了原始的心电信号，数字滤波和小波变换两种方法处理后得到的心电信号。可以看到处理后的心电信号在保持原有心电信号主要特性的同时，几乎不含基准漂移信息。还可以注意到基于小波变换的方法更具优势，因为这种方法不引入延时，而且比数字滤波器的方法失真更小。

图6 基于数字滤波器和基于小波变换的方法比较

4 消除宽带噪声

在消除了基准漂移后，得到的心电信号比原来的信号更加清晰和稳定。但是，其它类型的噪声仍然会影响心电信号的特征提取。这些噪声往往是宽频带的复杂随机过程，所以不能使用传统的数字滤波器，但可以利用LabVIEW中小波去噪(Wavelet Denoise)的功能。

通过小波变换将心电信号分解到各个子带，然后利用阈值或收缩功能调整小波系数，最后重建出消除噪声后的信号。下图显示了通过LabVIEW中非抽样小波变换(UWT)，宽带噪声被极大地抑制而心电信号的细节则保持不变。

图7 UWT小波去噪前及去噪后的心电信号