ecg 幅度 ECG訊號中一些運動偽差的討論

此討論是在取樣頻率為150hz下的

一、我們是如何判斷噪音的

在這裡，我們僅對ecg訊號中的各種運動干擾做一些討論。首先討論的是——我們是如何判斷噪音的。

看到一段ecg訊號的時候，我們大概一眼就能判斷他是不是運動干擾。其中最主要的就是通過形態學來判斷的。如果訊號和我們大腦中的「正常」，「單源」，「多源」的模板匹配，那我們就說這是平穩訊號，如果訊號和模板不配，有大量的抖動，形變，那我們就說，這是受到干擾的雜訊。

二、大幅抖動的訊號

訊號的抖動簡單來說無非就是與正常平穩的訊號相比，有了一些上上下下的波動或者非正常的形變。如下圖所示：

圖1是平穩訊號，圖2是抖動的非平穩訊號。與平穩訊號相比，非平穩訊號的最大特點就是波形劇烈變化。換句話說，就是非平穩訊號的階躍很大。如果用訊號方差除去均值：

e = mean/sdnn

可以具體表現為訊號的總體的離散性。離散性越大，則證明訊號的抖動幅度越大，他越有可能是雜訊。在多次實驗中，我們選取e>0.25作為乙個判斷依據，將訊號進行初步判斷。e>0.25，判斷為雜訊，如果e<0.25，我們將做下一步判斷。

三、凹凸變化多

有些訊號雖然沒有大幅度的階躍變化，但是卻有很多的凹凸性質的變化，直白的說就是其波峰過多。如圖3所示：

與正常訊號相比，雖然他們的e沒有大的差別，但是他們與正常訊號2到3個波峰來說，他們的波峰過多。圖3中的三幅圖訊號的波峰數值均在5個左右。這樣的訊號，我們也將其判斷為雜訊。因此我們規定凡是波峰數大於5的訊號，我們將其視為雜訊。

四、形態平穩波峰少，但是有數個大波峰

有些波峰也較為平穩，波峰數也較少，但是去除r波點的波峰以外，還有一些大的波峰，其高度值和r波點峰值類似，這樣的我們也將其視為噪音。

如圖4所示，三個雜訊的波峰均沒有大於5，但是除r波點之外，還有其他的波峰，其高度竟然比r波點還高，這樣的形態，我們也將其視為雜訊。因此我們規定，除r波點外的波峰，如果其波峰高度比r波點高，或者雖然比r波點矮但是和r波點的差值在10以內，我們將其視為雜訊。

五、定位不准

我們對於訊號的擷取規定以r點為基準，r點之前擷取32點，r點之後擷取64點(包括r點)，共96點。也就是說，其最高點的波峰應該在32點前後。如果我們發現訊號中所有的波峰點的位置都沒有在32到34之間，就證明對於這個訊號的定位不准。

如圖所示，三幅圖均有較為明顯的r波峰點，但是均沒有定位在32點附近，這樣的我們也將其視為雜訊。

六、出現極值點

有些訊號的階躍極為劇烈，甚至可以到達極值點。也就是說一些點的值接近於0或者255，這樣的訊號我們也將其視為雜訊。

七、峰值的敏感程度

經過六種判斷，已經排除了大部分的的雜訊訊號，但是依舊有一些訊號比較特殊。例如下圖訊號：

這些訊號雖然符合上述6種判斷，但是他們的r波相較於整體而言不太敏感。我們用y來標識其r波的敏感度：

其中i標識96點中的某個點，mean代表96點的均值。n代表訊號的長度(96)

r約大，證明r波越明顯，r越小，證明r波越平緩。如果r小於3，基本證明是雜訊。