1 课题一 心电信号分析系统的设计 一、本课题的目的 本设计课题主要研究数字心电信号的初步分析及滤波器的应用。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： (1)了解 MATLAB软件的特点和使用方法，熟悉基于 Simu link 的动态建模和仿真的步骤和过程； (2)了解人体心电信号的时域特征和频谱特征； (3)进一步了解数字信号的分析方法； (4)通过应用具体的滤波器进一步加深滤波器理解； (5)通过本课题的设计，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 二、课题任务 设计一个简单的心电信号分析系统。对原始心电信号做输入后，对其做一定的数字信号处理，进行频谱分析。采用 Matlab 语言设计，要求分别采用两种方式进行仿真，即直接采用 Matlab 语言编程的静态仿真方式、采用 Simu link 进行动态建模和仿真的方式。根据具体设计要求完成系统的程序编写及调试。 (1)对原始数字心电信号进行读取，由数字信号数据绘制出其时域波形。 (2)对数字信号数据做一次线性插值，使其成为均匀数字信号，以便后面的信号分析。 (3)根据心电信号的频域特征（自己查阅相关资料），设计相应的低通和高通滤波器。 (4)编程绘制实现信号处理前后的频谱，做频谱分析，得出相关结论。 (5)对系统进行综合测试，整理数据，撰写设计报告。 三、主要设备和软件 (1)PC 机一台。 (2) MATLAB6.5 以上版本，一套。 四、设计内容、步骤和要求 4.1 必做部分 4.1.1 利用MATLAB 对MIT-BIH 数据库提供的数字心电信号进行读取，并还原实际波形 美国麻省理工学院提供的MIT-BIH 数据库是一个权威性的国际心电图检测标准库，近年来应用广泛，为我国的医学工程界所重视。MIT-BIH 数据库共有 48 个病例，每个病例数2 据长 30min，总计约有 116000 多个心拍，包含有正常心拍和各种异常心拍，内容丰富完整。 为了读取简单方便，采用其 txt 格式的数据文件作为我们的源心电信号数据。利用 matlab提供的文件 textread 或 textscan 函数，读取 txt 数据文件中的信号，并且还原实际波形。 4.1.2 对原始心电信号做线性插值 由于原始心电信号数据并不是由等间隔采样而得到的，也就是说原始的心电数据并不是均匀的，但是后面肯定要用到数字滤波器对心电信号做处理，而 MATLAB中用数字滤波器被处理的数据应该都是等间隔的，否则处理后会出现偏差，因此首先对原始心电信号要做的就是做一个线性插值处理，使其变为等间隔的数据。...
