一种适用于ECG滤波的DR-RLS方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于ECG滤波的DR

【技术实现步骤摘要】
Monitoring System Robust to Motion Artifacts,”IDEC Journal of Integrated Cir cuits and Systems,vol.7,no.1,pp.1
‑
5,2021,2021.
[0012][7]马国栋,阎树田,贺成柱et al.,“基于LMS算法与RLS算法自适应滤波及仿真分析,”电子设计工程,vol.22,no.06,pp.43
‑
45+49,2014.
[0013][8]W.C.Lee,Y.Yang,T.C.Ke et al.,"Adaptive reduction of motion arti fact in a portable ECG system."
[0014][9]L.Xu,C.Rabotti,Y.J.Zhang et al.,“Motion
‑
Artifact Reduction in Ca pacitive Heart
‑
Rate Measurements by Adaptive Filtering,”Ieee Transactions on Instrumentation and Measurement,vol.68,no.10,pp.4085
‑
4093,Oct,2019.
[0015][10]J.Ding,Y.Tang,R.Chang et al.,“Reduction in the Motion Artifact s in Noncontact ECG Measurements Using a Novel Designed Electrode Structur e,”Sensors(Basel,Switzerland),vol.23,no.2,2023Jan,2023.
[0016][11]J.Benesty,and Y.Huang,“Adaptive signal processing:applications to real
‑
world problems,”2003.
[0017][12]C.Paleologu,J.Benesty,and S.Ciochina,“Data
‑
Reuse Recursive Le ast
‑
Squares Algorithms,”Ieee Signal Processing Letters,vol.29,pp.752
‑
756,2022.

技术实现思路

[0018]本专利技术针对现有技术的缺陷，提供了一种适用于ECG滤波的DR
‑
RLS方法和系统。
[0019]为了实现以上专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0020]一种适用于ECG滤波的DR
‑
RLS方法，包括以下步骤：
[0021]S1：加载数据并进行Z
‑
score归一化；
[0022]S2：使用findpeak函数找到每个R波所对应的样本数，令第i个R波所在样本横坐标为Rlocs(i)；
[0023]S3：在滤波器抽头数L到Rlocs(2)
‑
20个样本，即开始到第二个R波之前这段区间的样本进行第一个迭代循环，在第一个迭代循环内，需要判断数字信号α(n)∈(0.1,0.98)且样本数不在R波附近是否成立，如果成立令数据重用次数N为4，否则为1；
[0024]S4：令初始值n＝L，n为迭代进行到的样本数；进行下式计算：
[0025][0026][0027][0028]e1(n)＝d(n)
‑
y(n)
[0029]α(n)＝1
‑
X
T
(n)k(n)
[0030]β(n)＝[1
‑
α
N
(n)]/[1
‑
a(n)][0031]其中，其中λ为遗忘因子，0<λ≤1。h
T
(n
‑
1)表示上一个样本得到的滤波器脉冲响应，输入的数字信号x(n)为第n个样本，滤波器的抽头数为L，令(n)＝[x(n)x(n
‑
1)
…
x(n
‑
L+
1)]T
；h(n)滤波器脉冲响应；表示对期望信号的估计值；e1(n)为先验误差；为滤波器对N(n)的估计值，d(n)为采集到的含噪ECG信号的第n个样本，k(n)为卡尔曼增益向量，为输入信号的协方差矩阵逆的估计，N(n)代表心电信号中的噪声；
[0032]h(n)＝h(n
‑
1)+k(n)e1(n)β(n)
[0033]e
N
(n)＝e1(n)α
N
‑1(n)
[0034]S5：判断n是否小于等于Rlocs(2)
‑
20；是则n＝n+1返回S4,否则执行S6；
[0035]S6：当迭代进行到第Rlocs(2)
‑
19个样本时，开始第二个迭代循环，输入参考信号的第n个样本x(n)和含噪ECG信号的第n个样本d(n)这个循环过程中数据重用次数N＝1
[0036]S7：计算以下公式；
[0037][0038][0039][0040]e1(n)＝d(n)
‑
y(n)
[0041]h(n)＝h(n
‑
1)+k(n)e1(n)
[0042]e
N
(n)＝e1(n)
[0043]其中，e
N
(n)为数据重用次数为N的算法的滤波结果。
[0044]S8：判断n是否小于等于3000；是则n＝n+1返回S7,否则执行S10；
[0045]S10：输出滤波后的ECG信号e
N
(n)。
[0046]本专利技术还公开了一种ECG滤波系统，该系统能够用于实施上述的DR
‑
RLS方法，具体的，包括：数据获取模块、ECG滤波模块、结果输出模块；
[0047]数据获取模块，用于获取ECG信号数据，并传输给ECG滤波模块
[0048]ECG滤波模块，用于获取ECG信号数据并执行上述DR
‑
RLS方法对ECG信号进行滤波，将结果传输给结果输出模块。
[0049]结果输出模块，用于展示滤波后的结果。
[0050]本专利技术还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述DR
‑
RLS方法。
[0051]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述DR
‑
RLS方法。
[0052]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0053]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于ECG滤波的DR
‑
RLS方法，包括以下步骤：S1：加载数据并进行Z
‑
score归一化；S2：使用findpeak函数找到每个R波所对应的样本数，令第i个R波所在样本横坐标为Rlocs(i)；S3：在滤波器抽头数L到Rlocs(2)
‑
20个样本，即开始到第二个R波之前这段区间的样本进行第一个迭代循环，在第一个迭代循环内，需要判断数字信号α(n)∈(0.1,0.98)且样本数不在R波附近是否成立，如果成立令数据重用次数N为4，否则为1；S4：令初始值n＝L，n为迭代进行到的样本数；进行下式计算：S4：令初始值n＝L，n为迭代进行到的样本数；进行下式计算：S4：令初始值n＝L，n为迭代进行到的样本数；进行下式计算：e1(n)＝d(n)
‑
y(n)α(n)＝1
‑
X
T
(n)k(n)β(n)＝[1
‑
α
N
(n)]/[1
‑
α(n)]其中，其中λ为遗忘因子，0<λ≤1；h
T
(n
‑
1)表示上一个样本得到的滤波器脉冲响应，输入的数字信号x(n)为第n个样本，滤波器的抽头数为L，令(n)＝[x(n)x(n
‑
1)
…
x(n
‑
L+1)]
T
；h(n)滤波器脉冲响应；表示对期望信号的估计值；e1(n)为先验误差；为滤波器对N(n)的估计值，d(n)为采集到的含噪ECG信号的第n个样本，k(n)为卡尔曼增益向量，为输入信号的协方差矩阵逆的估计，N(n)代表心电信号中的噪声；h(n)＝h(n
‑
1)+k(n...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正春，范文，莫龙，曾畅，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：