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小波阈值去噪的应用

2018年01月10日 14:25 次阅读

信号在实际采集过程中,采集的信号不可避免的会受到噪声或环境等多种因素的干扰,如何将信号中噪声信号去除,进而分析有用信号,是当前研究的一项热点问题。近年来,小波理论得到了迅速的发展,而利用小波阈值去噪是新发展起来的去除噪声的方法,利用小波阈值去噪具有良好的效果,可以有效提高信噪比。

一、小波阈值去噪技术在ECG信号处理中的应用

利用小波变换多尺度多分辨的特点,将心电信号进行分解,不同频带的信号便显现在小波分解的不同尺度上,进行信号重构时,去除高频干扰及基线漂移所在尺度的信息,使重构后信号不再含有干扰成分,以便正确估计心电信号的各特征参数并检出所期望的心电波形,进而提取有诊断价值的信息。

本文实验采用的标准心电数据来源于MIT-BIH数据库,如图1所示,采样率360Hz,A/D转换精度12位。高斯白噪声加入标准的心电信号仿真噪声污染信号,信噪比为10dB,如图2所示。

小波阈值去噪的应用

图1  标准心电信号

小波阈值去噪的应用

图2  含噪声的心电信号

首先我们利用三次B样条小波对包含噪声的ECG信号进行二进离散小波变换,尺度取为4,并计算出信号各尺度的小波变换系数,其变换结果如图3所示:然后根据软阈值法,利用自适应阈值法设定的阈值去调整小波变换系数,去除心电信号中的随机噪声,最后对调整后的小波变换系数进行逆变换,这样就得到了除噪后的信号数据,画出仿真图如图4所示:

小波阈值去噪的应用

图3  心电信号的四尺度小波分解

小波阈值去噪的应用

图4  软阈值下用自适应阈值消噪后的心电信号

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