工程软件大作业Matlab在信号处理中的应用Word文档下载推荐.docx

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%绘制坐标XX

XX=zeros（DATAQUANTITY,1）;

XX=1:

DATAQUANTITY;

XX=XX'

XX=XX/512;

%显示范围

DISPLAYMIN=3001;

DISPLAYMAX=6500;

FULLPATH=fullfile（PATH,DATAFILE）;

msg=fopen（FULLPATH,'

r'

）;

ecg_char=zeros（DATAQUANTITY,4）;

ecg_data=zeros（DATAQUANTITY,1）;

%读入文件

i=1;

whilei<

=DATAQUANTITY;

char（1,:

）=fread（msg,10,'

uint8=>

char'

%%文件读取

ifchar（1,1）=='

:

'

&

&

char（1,2）=='

'

char（1,3）=='

8'

char（1,4）=='

0'

ecg_char（i,:

）=[char（1,6）char（1,7）char（1,9）char（1,10）];

temp1=hex2dec（ecg_char（i,:

））;

%%十六进制字符串转换为十进制数

temp2=dec2bin（temp1,16）;

%%十进制数转为二进制字符串

iftemp2（1,1）=='

%%补码首位为-1

ecg_data（i,1）=bin2dec（temp2）;

else%%补码首位为1

forj=1:

16

iftemp2（1,j）=='

1'

temp2（1,j）='

else

end

ecg_data（i,1）=-（bin2dec（temp2）+1）;

i=i+1;

fseek（msg,-9,'

cof'

%%文件指针移动

end

fclose（msg）;

%%%%%%%%----------FFT----------%%%%%%%%%

%%%%%%%%------巴特沃斯低通------%%%%%%%%%

%%%%%%%%--------滤波后FFT-------%%%%%%%%%

Fs=512;

%采样频率512HZ采样频率

len=512;

%fft点数

%IIR滤波器设计

Nf=0;

%阶数

Wn=0;

%3dB截止频率

Fp=36.5;

%通带截止频率37Hz

Fc=50;

%阻带截止频率500Hz

Rp=3;

%通带波纹最大衰减为1dB

Rs=60;

%阻带衰减为60dB

F0=18;

BW=33;

%----------低通滤波器----------%巴特沃兹

figure

（1）;

%画图

subplot（2,1,1）;

plot（XX（1:

DISPLAYMAX-DISPLAYMIN+1,1）,ecg_data（DISPLAYMIN:

DISPLAYMAX,1）,'

blue'

grid;

legend（'

巴特沃斯低通滤波前'

axis（[0XX（DISPLAYMAX-DISPLAYMIN+500,1）-500018000]）;

xlabel（'

时间/秒'

ylabel（'

幅值'

[Nf,Wn]=buttord（Fp*2/Fs,Fc*2/Fs,Rp,Rs）;

[BbBa]=butter（Nf,Wn,'

low'

%调用MATLABbutter函数快速设计滤波器

Hf=freqz（Bb,Ba,len/2）;

%绘制频率响应曲线

Bf=filter（Bb,Ba,ecg_data）;

%进行低通滤波

%By=fft（Bf,len）;

%对信号f1做len点FFT变换

subplot（2,1,2）;

DISPLAYMAX-DISPLAYMIN+1,1）,Bf（DISPLAYMIN:

巴特沃斯低通滤波后'

%---------均值滤波器----------%

N=15;

fori=1+（N-1）/2:

DATAQUANTITY-（N-1）/2;

Bf（i,1）=mean（Bf（i-（N-1）/2:

i+（N-1）/2,1））;

%%%%%%------去基线漂移------%%%%%%%%%窗口中值滤波

%-------取一个周期心电信号N=201-------%%

figure

（2）;

快速中值滤波前'

axis（[0XX（DISPLAYMAX-DISPLAYMIN+500,1）-200010000]）;

N=201;

egc_data_tmp=zeros（DATAQUANTITY,1）;

temp=Bf（i-（N-1）/2:

i+（N-1）/2,1）;

temp=sort（temp）;

egc_data_tmp（i,1）=temp（（N-1）/2+1,1）;

Bf（i,1）=Bf（i,1）-egc_data_tmp（i,1）;

快速中值滤波后'

axis（[0XX（DISPLAYMAX-DISPLAYMIN+500,1）-20005000]）;

%%%%%%%------QRS波群定位------%%%%%%%%%

%%%%-------自适应差分阈值法-------%%%%%%

M=Bf;

forn=1+（N-1）/2+4:

DATAQUANTITY-（N-1）/2-4;

Y（n,1）=n;

delta（1,1）=M（n+1,1）-M（n-1,1）;

delta（1,2）=M（n+2,1）-M（n-2,1）;

delta（1,3）=M（n+3,1）-M（n-3,1）;

delta（1,4）=M（n+4,1）-M（n-4,1）;

Y（n,2）=mean（delta）;

end

deltamax=zeros（1,5）;

%峰值矩阵赋初值

ifn<

=1000+（N-1）/2+4;

ifY（n,2）>

deltamax（1,1）;

deltamax（1,1）=Y（n,2）;

elseifn<

=2000+（N-1）/2+4;

deltamax（1,2）;

deltamax（1,2）=Y（n,2）;

=3000+（N-1）/2+4;

deltamax（1,3）;

deltamax（1,3）=Y（n,2）;

=4000+（N-1）/2+4;

deltamax（1,4）;

deltamax（1,4）=Y（n,2）;

=5000+（N-1）/2+4;

deltamax（1,5）;

deltamax（1,5）=Y（n,2）;

deltamax=sort（deltamax）;

%排序去除首位

deltam0=mean（deltamax（1,2:

4））;

%计算差分最大值平均值

jelta（1,1）=0.35*deltam0;

%阈值计算

jelta（1,2）=0.35*deltam0+100;

jelta（1,3）=0.4*deltam0;

jelta_repair=zeros（1,3）;

tmp=zeros（1,3）;

get_count=0;

locR=zeros（DATAQUANTITY,1）;

forn=1+（N-1）/2+45:

DATAQUANTITY-（N-1）/2-45;

jelta（1,1）+jelta_repair（1,1）;

%特征点1

ifY（n+1,2）>

jelta（1,2）+jelta_repair（1,2）;

%特征点2

fornt=n+1:

n+1+45;

%特征点3

ifY（nt,2）<

-jelta（1,3）-jelta_repair（1,3）;

%QRS波群定位

n=nt;

forntc=nt-25:

nt+25;

%R波精确定位

ifM（ntc,1）>

M（n,1）;

n=ntc;

locR（n,1）=1;

%标记为R波波峰

jelta_repair（1,1）=0.1*M（n,1）;

%自适应参数计算

jelta_repair（1,2）=0.1*M（n,1）;

jelta_repair（1,3）=0.1*M（n,1）;

R_l=M（n,1）;

forntc=1:

80;

ifM（n-ntc,1）<

=R_l;

R_l=M（n-ntc,1）;

locR（n-ntc+1,1）=2;

%R波左

break;

end;

R_r=M（n,1）;

ifM（n+ntc,1）<

=R_r;

R_r=M（n+ntc,1）;

locR（n+ntc-1,1）=3;

n=n+ntc;

get_count=get_count+1;

figure（10）;

DISPLAYMAX-DISPLAYMIN+1,1）,M（DISPLAYMIN:

b'

%只画出第一条线

受试者1特征提取'

holdon;

forn=DISPLAYMIN:

DISPLAYMAX;

iflocR（n,1）==2;

plot（XX（n-DISPLAYMIN,1）,M（n,1）,'

rs'

elseiflocR（n,1）==1;

elseiflocR（n,1）==3;

gridon;

时间'

dataLog-2015-3-15-12-45-29.txt'

DATAQUANTITY=10000;

DISPLAYMIN=4001;

DISPLAYMAX=7500;

%-------取一个周期心电信号N=501-------%%

受试者2特征提取'

相关作业截图

图1巴特沃兹低通滤波效果图图2快速中值滤波效果图

（Fig.1TheButterworthlowpassfilteringeffect）（Fig.2Thefastmedianfilteringeffect）

图3两名受试者心电数据特征提取

（Fig.3Thefeatureextractionfromtwosubjects）

作业小结

作业中遇到了较多问题，例如对数字滤波器的构造不是很熟悉，对QRS波群定位算法的实现流程不是很熟悉。

解决方式主要还是查阅相关资料，如课本及期刊等。

这学期开的这门课，总的来说收获还是很大的。

不但教会了我们怎么使用Matlab这个工具，还教会了我们怎么学习。

参考文献

[1]苏丽,赵国良,李东明等.心电信号QRS波群检测算法研究[J].哈尔滨工程大学学报,2005,26（4）:

513-517.

[2]杨凯,丛林,胡文东等.基于BMD101的嵌入式无线心电监测系统[J].电子技术应用,2014,40

（1）:

122-124.

[3]耶晓东.基于Matlab的IIR数字滤波器设计及DSP实现[J].电子设计工程,2011,19（9）:

175-177.

[4]余华,黄程韦,赵力等.儿童情绪监测与情感电生理参数采集系统的研究[J].电子器件,2010,33（4）:

516-520.

[5]李豪,刘杰.人体皮肤电阻与呼吸、情绪关系的测量及分析[J].科学技术与工程,2012,03:

662-665.

[6]张淑杰,张维维,奚云琪等.基于傅里叶变换的心电信号频谱分析[J].信息系统工