（参考：模式识别（ECG信号的处理与识别））

一、ECG信号干扰来源

        人体的心电信号是一种非线性、非平稳、随机性强的微弱生理信号，在信号采集过程中心电信号极易受到仪器、人体活动、操作者以及周围环境等各方面因素的干扰而引入噪声。ECG（心电图）信号的主要噪声包括：基带漂移、肌电干扰、工频噪声、其他噪声干扰等。

        基线漂移是 ECG 信号的主要噪声之一，主要是由于病人呼吸。电极贴片滑动等所导致，频率一般低于 1Hz，其表现为变换缓慢的类正弦曲线，如下图：

        肌电干扰是由人体肌肉颤抖产生不规则的高频电分扰导致的，其频率范围很宽，一般在 10~1000Hz 之间，其表现为不规则的快速变化的波形；

        工频噪声是 ECG 信号的另外一种噪声，主要来源于工频电源以及器件周围环境中辐射出的电磁场，频率为 50Hz 或 60Hz，其表现为周期性的细小波纹，如下图：

二、信号预处理

1. 去基线漂移

        基线噪声的频率比较低，而 ECG 信号本身含有很丰富的低频信号，所以无法使用低通滤波器进行基线漂移去除。传统的去除基线漂移的方法有：中值滤波法、小波变换法、算法平均滤波法、EMD 分解等。

        考虑到 ECG 信号的基线漂移比较平滑，所以本文采用基线拟合法（最小二乘法拟合基线函数）滤除基线漂移，该方法详细的介绍及 Matlab 仿真见：【20220114】【信号处理】什么是基线漂移/趋势项？如何消除？

        整体处理流程如下：

2. 去除肌电干扰

        肌电干扰的信号频率成分与肌肉的类型有关，一般在 30~300Hz，而心电信号频率主要集中在 5~20Hz，所以通过设计低通滤波器去除肌电干扰。

3. 去除工频噪声

        由于工频噪声通常在 50Hz 或 60Hz，所以对原始信号进行频域分析，根据信号频谱设计带阻滤波器即可滤除工频噪声。整体处理流程如下：

        （参考：基于MATLAB的心电信号预处理） 

 三、ECG 信号筛选

1. ECG 信号的基本特征

        如下图，ECG 信号的每一个规则波形周期都代表一次心动循环，心动周期为 0.80s 左右，而 ECG 信号的周期也为 0.80s 左右。ECG 信号的一个周期内包含了 P波、QRS复合波、T波，这些波形的起点、终点、波峰、波谷、间期都记录着心脏活动状态的详细信息，为心脏疾病的诊断提供了非常重要的分析依据。

2. ECG 信号筛选条件

        参考论文中的三个筛选条件：

        （1）每个 ECG 信号周期介于 0.6s~1.0s 之间；

        （2）每个 ECG 信号周期有且只有一个 QRS 复合波；

        （3）多个 ECG 信号周期的偏差不能太大；

3. 筛选算法设计

        首先设计波峰/波谷检测算法，可以加工出信号周期、波形顺序等信号特征，进行条件筛选即可得到筛选后的高质量 ECG 信号。整体处理流程如下：