课题背景：

随着社会发展的不断进步，健康问题成为了人们不可忽略的一大问题，而且心血管疾病的发病率也随着生活水平的提高也呈现逐渐上升的趋势。据统计至 2014 年底，我国心脑血管死亡人数已达到总体死亡人数的 41%，心血管疾病患者有 2.1 亿人次，平均在每 5 个成年人中，大约有一个有心脏健康问题。据统计到 2015年我国 60 岁以上的老年人数将突破 2 亿，到 2050 年老年人比重将达到 34%，这些现状都对医疗卫生行业提出了严峻的挑战。据医学资料显示，心电信号能够较明显的反应出心脏的健康状况，心脏病突发死亡都能在早期的心电信号中观察出异常。因此，如果能研究出一种实时监测心电信号的设备，在心脏病早期及时通知医生和病人家属，做出相应的治疗，对于降低心脏病的死亡率是非常有效的。心电信号的采集与识别研究成为了国内外研究的热点，这对心脏病的早期防治以及人类的健康具有重要的意义。

然而，心电信号是一种信噪比很低的微弱信号，而且常常伴有工频干扰、基线漂移、肌电干扰以及随机噪声，这些干扰成分的存在，使得心电波形变得更加模糊，引起失真，给病情识别和诊断的准确性带来阻力。

课题简介：

（1）基线漂移是由电极移动，人体呼吸等低频干扰所引起，频率小于0.5Hz。上下波动和扭曲的心电图令医师眼花缭乱，影响诊断，更严重的是影响信号的 ST 段位置（直接影响医生诊断）：基线下降可能掩盖ST 段上升，基线上升可能误诊为 ST 段抬高；持续的 ST 段弓背向上抬高，则可能误诊为急性心肌梗塞；ST 段压低，有可能误诊为慢性冠状动脉供血不足。

（2）工频干扰是由公共电网以及各种用电设备产生的 50Hz 电源线及其高次谐波干扰。由于电网负载的变换，工频干扰的中心频率不是确切的 50Hz，电力系统正常情况下允许偏差为 0.5Hz。还存在一定的随机波动，干扰的幅值也在变化。丰富的谐波分量，因电网不稳造成的其他噪声干扰。在一些特殊情况下，该频率也会发生一定漂移。它掩盖了原始心电波形中的细微变化，使得整个心电波形模糊不清，难以进行识别和诊断。

（3）肌电干扰是紧张或寒冷刺激，以及某些疾病如甲状腺功能亢进都会产生高频的肌电噪声，其产生是众多肌纤维分时随机收缩引起的，频率范围很广，频谱特性接近白噪声，表现为不规则的快速变化。肌电干扰也会掩盖心电波形中的细小波形，使得心电波形难以辨认。

研究现状：

在早期的硬件化仪器中，心电噪声的抑制主要通过硬件优化电路的设计和特殊的硬件滤波电路来解决。随着计算机技术的发展，心电信号以数字信号的方式进入微机系统。此时除了传统的硬件电路滤波外，通过软件编程，采用数字滤波器来完成对心电干扰信号的抑制被迅速采用。数字滤波器以其精确度高，可靠性好，设计灵活方便而备受人们关注，逐渐成为主流的心电信号预处理方式。

思路：