[发明专利]一种基于ESMD方法的心电信号降噪方法

权利要求书

1.一种基于ESMD方法的心电信号降噪方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)采用极点对称模态分解算法ESMD对含有噪声的原始心电信号进行分解，得到分解后的一系列本征模态函数IMF、一个残差项R及各阶IMF分量的瞬时频率；

(2)对各阶IMF进行信号门限控制，即对不同IMF分量预设门限值，随着阶次增加，所述门限值减半，依次类推直至最高阶IMF为止；

(3)对各阶IMF分量，若其低于设定的门限，则保留该分量，不对其进行滤波处理，否则对其进行非局部均值滤波，得到各分量对应的降噪信号；

(4)将各阶IMF分量降噪处理结果和残差项R叠加求和，得到心电信号的预处理结果；

(5)对心电信号的预处理结果采用非局部均值滤波方法进行平滑处理，从而最终完成心电信号的降噪处理。

2.如权利要求1所述的心电信号降噪方法，其特征在于：所述步骤(1)的具体步骤如下：

将所述原始心电信号作为第一次的输入信号S₀；

1)找到本次输入心电信号S的所有局部极值点E，用线段连接所有相邻的极值点，并标出它们的中点M_i(1≤i≤n-1)，在中点集合的左右两边各加一个边界点M₀、M_n，分别对奇数中点和偶数中点构造插值曲线L，并计算这两条插值曲线的均值L^*，使用S-L^*代替S重复上述操作，直到L^*的值小于某一个允许的误差值，或者筛选次数达到预设的最大数，将最后一个S-L^*作为第m个本征模态函数IMF_m，其中m从1到n依次取值；

2)用所述原始心电信号与已得到的各阶本征模态函数的相减得到的差值作为输入心电信号，重复上述步骤1)，逐步得到所有的本征模态函数，直到最后的差值拥有不超过一定数目的极点；

3)在一个有限的整数区间内，改变筛选次数K的预设值，然后重复上述两个步骤，并计算与K值对应的S₀-R的方差σ²以及输入信号S₀的标准偏差σ₀；

4)对应找出方差比σ²/σ₀最小值时所预设的筛选次数K，并将其作为最佳筛选值，重复上述三个步骤，最终得到与最佳筛选值对应的全部IMF及最后的残差R。