基于提升小波的心电信号P、T波检测快速算法

姚 成，司玉娟，郎六琪，程延伟，李贺佳，臧国华

(1.吉林大学 通信工程学院，长春130022;2.长春工程技术学院，长春130117;3.吉林大学 珠海学院，广东珠海519041)

目前，随着人们对心脏健康水平关注的不断 加强，心电信号(Electrocardiograph，ECG)的检测分析技术也得到了迅猛的发展。但要完成对心电信号的分析诊断，首先要将心电信号的主要成分P波、P-R间期、QRS波群、ST段、T段、QT间期和U波等心脏病变诊断依据提取和识别出来。在这些波形及参数中，由于P波和T波频率低，幅度小，通常都混有干扰和噪声，因此检测的难度较大。但检测、定位P波和T波，直接影响对心电信号诊断的精度。

当前对于P波和T波检测的研究成果层出不穷。较早发展起来的P、T波检测方法有局部极值和局部变换法［1］、斜率域值法［2］、函数拟合法［3-4］等。这些方案的算法相对简单，计算量不大。但当心电信号中混有复杂噪声时，算法的识别精度明显下降，算法的抗噪效果不好。不适于在一些简单的心电分析仪中使用。对此，近年来出现基于小波变换的自适应QRS-T对消P波检测算法［5］、形态数学等的方法。算法主要是在P、T波的频域内对其进行识别。在频域中分析提高了算法整体抗噪声的性能，但算法计算量大，需要高性能的计算机处理系统来实现，难于在简单的处理器及硬件上实现。

本文在研究现有检测方法之后，针对目前计算机的性能和算法复杂度，提出了一种应用提升小波去噪并结合差分法的复合检测P、T波的方法。该方法在保证检测精度的同时，大大降低了算法的计算复杂度，使算法更容易在硬件上实现。……