Předzpracování signálu EKG — filtrace

Signál byl uměle znehodnocen třemi typy aditivního šumu, které se nejčastěji objevují v klinické praxi:
1) Síťový brum — simulován sinusoidou s frekvenci 50 Hz s amplitudou 50 mV
2) Myopotenciály (svalové potenciály) — napodobeny bílým šumem o maximální amplitudě 20 mV a frekvenčním rozsahu 60—100 Hz.
3) Kolísání nulové linie — k signálu přičtena klesající lineární posloupnost.

Filtrace byla provedena filtrem typu Butterworth 3. řádu pro frekvence menší než 0.3 Hz (obr. 1.) a větší 60 Hz (obr. 2). Síťový brum byl odstraněn notch filtrem (obr. 3) a lineární pokles nulové linie potlačen odečtením střední hodnoty.

Zdrojový kód v Matlabu: [ stáhnout ]

Použité filtry

Obr. 1 – frekvenční charakteristika filtru na nízké frekvence (< 0.3 Hz)

Obr. 2– frekvenční charakteristika filtru šum vyšších frekvencí (> 60 Hz)

Obr. 3– frekvenční charakteristika 50 Hz notch filtru

Výsledky

Signál: signal126_1
SNR: 8,46 dB

Signál: signal126_2
SNR: 3,14 dB

Signál: goldstandard
SNR: 5,57 dB

Závěr

Zašumění signálu i filtrace byla úspěšně vyzkoušena na třech zadaných signálech (signál sigcor1, který sám o sobě obsahuje značné množství šumu, nebyl použit). Dosažené hodnoty SNR v řádu jednotek jsou ovšem podezřele malé, což je možná způsobeno nevhodným způsobem výpočtu této veličiny.