一种利用信号自相关获取心电信号特征值的方法

王　皓

[摘要]针对心电信号R峰特征值的获取提出一种基于自相关函数的解决方法，获得很好的应用效果。

[关键词]心电信号自相关特征值

中图分类号：TN2文献标识码：A文章编号：1671－7597(2009)0210012－01

随着科学技术的发展，尤其是电子技术与计算机技术、生物电磁技术和临床医学等高新技术地不断提高，跨学科的基础研究及其在医疗方面的应用研究成为热点。目前，通过心电检测仪可以检测到人体心脏电位信号，由于该信号具有检测无创性、高精度等优点，已经成为研究和诊断心脏疾病的重要途径。

心电信号的特征提取以及相关医学图像的建立是心脏电生理研究需要解决的问题之一。由于心电信号本身的复杂性、心脏生理状况的各异性和心电检测过程中存在的干扰，给心电的特征提取和信息获取带来诸多困难。其中，由于特征值R峰强度是检验检测对象心脏生理状况的重要指标。因此，心电信号(以下简称ECG信号)R峰的检测尤其重要。本文根据MCG信号的波形特点及其统计学特点，提出了一种利用信号自相关的方法获取ECG信号的R峰峰值。

一、ECG信号波形介绍

MCG信号又称QRST波形(如图一)，正常的MCG波形按顺序出现的是P波、QRS波及T波，其各波形间的间期有P－R间期、R－R间期、Q－T间期，分析各个波的幅值及各波形间间期的变化可为诊断各种心脏疾病或全身疾病提供依据。

其中，R峰值的获取在特征值的计算中是非常重要的[1]。P－R间期、R－R间期、Q－T间期以及对象心率的分析都离不开R峰的定位。因此，如何准确有效的获取R峰值是在McG信号分析中一个至关重要的环节。

二、信号自相关

相关系数是变量之间相关程度的指标，说明两个现象之间相关关系密切程度的统计分析指标。自相关是指信号在1个时刻的瞬时值与另1个时刻的瞬时值之间的依赖关系，是对1个随机信号的时域描述[2]。通过对心电信号计算可以得到一组自相关系数，该组系数是心电信号在不同时刻T的自相关表征(如图二)。又由于心电信号具有类周期性的特点。因此，自相关系数的局部极值点也同时是心电波形的R峰值点[3]，通过检测这些局部极值就能有效的获取R峰的位置与强度(如图三)。

三、结论

本文提出了基于自相关系数来获取心电信号R峰值的方法，通过对实际信号的运用取的了有效的结果，相信随着这一方法的深入研究，其准确度与精度将进一步提高。

作者简介：

王皓，男，上海，同济大学，电子与信息工程学院，控制理论与控制工程专业06级硕士。