[发明专利]一种基于LTI滤波与稀疏优化原理的ECG信号恢复方法

摘要

本发明公开一种基于LTI滤波与稀疏优化原理的ECG信号恢复方法，先将原始信号进行LTI滤波处理，本发明中选用LTI中的低通滤波进行相应处理，然后通过稀疏优化原理进行信号处理，最后合并形成我们所需要的去除噪音后的信号。在此过程中，通过低通滤波处理的信号能够快速滤除大部分高频噪音，但会对心电的形状发生改变，Q、S等波段会被削平。然后进行稀疏信号优化处理，得到原有波峰波谷信息并去除其他噪音，保证ECG信号的真实性，即在充分抑制ECG中的噪音的同时保护信号细节。

主权项

1.一种基于LTI滤波与稀疏优化原理的ECG信号恢复方法，其特征在于：包括以下步骤：S01)、加载ECG原始信号数据y，提取信号长度N；S02)、设置低通滤波器，输入低通滤波器阶数d、截止频率fc、信号长度N、差分矩阵D的阶数K；S03)、计算低通滤波所需要的带状矩阵A、B，计算公式为：A＝PT*P+QT*Q，B＝PT*P，P为d阶的差分矩阵，Q为fc倍的d阶类差分矩阵，PT为P的转置，QT为Q的转置；S04)、判断差分矩阵D的阶数K与滤波器阶数d的大小关系，并根据K与d的大小关系计算稀疏处理所需带状矩阵B1，当K≤d时，B1＝PT*P1，P1为(d‑K)阶的差分矩阵，当d其中，u⁽ⁱ⁾表示上次迭代产生的结果，第一次迭代时，u⁽ⁱ⁾采用ECG信号y的k阶导数，I为大小为N×N的单位矩阵，收敛标准为连续两次产生的u差距小0.0001，或者迭代次数达到步骤S06中设置的最大值；S08)、计算降噪后信号x，x＝y‑A‑1By+A‑1B1u；S09)、输出已恢复的信号x。