基于LabVIEW的心電信號采集與分析設計方案

3.2 小波變換方法

除了數字濾波器，小波變換也是一種消除指定頻帶內信號的有效方法。LabVIEW 高級信號處理工具包提供了小波去趨勢(Detrend)的函數，它可以消除信號的低頻趨勢。圖5顯示了使用小波消除基準漂移的程序實例。

圖5 使用WA Detrend VI消除基準漂移

實例使用了Daubechies6 (db06)小波，因為這種小波與實際的心電信號相似。

圖6顯示了原始的心電信號，數字濾波和小波變換兩種方法處理后得到的心電信號。可以看到處理后的心電信號在保持原有心電信號主要特性的同時，幾乎不含基準漂移信息。還可以注意到基于小波變換的方法更具優勢，因為這種方法不引入延時，而且比數字濾波器的方法失真更小。

圖6 基于數字濾波器和基于小波變換的方法比較

4 消除寬帶噪聲

在消除了基準漂移后，得到的心電信號比原來的信號更加清晰和穩定。但是，其它類型的噪聲仍然會影響心電信號的特征提取。這些噪聲往往是寬頻帶的復雜隨機過程，所以不能使用傳統的數字濾波器，但可以利用LabVIEW中小波去噪(Wavelet Denoise)的功能。

通過小波變換將心電信號分解到各個子帶，然后利用閾值或收縮功能調整小波系數，最后重建出消除噪聲后的信號。下圖顯示了通過LabVIEW中非抽樣小波變換(UWT)，寬帶噪聲被極大地抑制而心電信號的細節則保持不變。

圖7 UWT小波去噪前及去噪后的心電信號