简单的利用有限脉冲响应(FIR)滤波器对心电信号进行降噪(Python)

代码很简单。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
 
#------------------------Bandstop Filter Function------------------------
def bandstop(M,low,high,Fs):
    #50Hz removal
    k1 = int( (low/Fs)*M) # index 22
    k2 = int( (high/Fs)*M) # index 27
    #DC removal
    k0 = int( (1/Fs)*M) # index 0

    #Creating the desired frequency response X for the bandstop filter
    X = np.ones(M)  # Frequency response
    #DC removal
    X[0:k0+1]=0 # from index 0 to 0
    #50Hz removal
    X[k1:k2+1]=0 # from index 22 to 27
    #Mirror of the 50Hz removal
    X[M-k2:M-k1+1] = 0 # from index 492 to 477
    
    #Passing the created frequency response to ifft to get impulse response signal
    x = np.real(np.fft.ifft(X)) # signal x - impulse response of system
    return x

#-----------------------------FIR Filter Function---------------------------
def FIR_filter(ecg,h):
    M = len(ecg) # length of ecg
    N = len(h) #length of coefficients h
    filtered = np.zeros( M + N - 1 ) # list of zeros of length M+N-1
    for n in range( M+N ): #iterates from 0 to M+N
        for k in range(N): #iterates from 0 to N
            if 0 <= n-k <= M-1 :  #allows only possible index numbers for ecg
                filtered[n] = filtered[n] + ecg[n-k]*h[k] # convolution formula
    filtered = filtered[int(N/2):] #removing first 250 values
    filtered = filtered[: int(len(filtered) - N/2)] #removing last 250 values
    return filtered 

#----------Importing and preparing the signal before filtering-----------       
data= np.loadtxt('ecg_data.dat')
xval = data[:,0]
ecg = data[:,1]

ampGain = 500; # Amplitude Gain
Fs = 1000; # Sampling Frequency

# Reducing the signal to remove amplitude gain 
ecg = ecg/ampGain #ecg amplitude in mVs
midval =  min(ecg) + (max(ecg)-min(ecg))/2
ecg = ecg-midval #normalising

#---------------------------------Filtering-----------------------------
# Designing a FIR filter using Window method


# Bandstop filter
M = 500 #length/order of filter
x = bandstop(M,45,55,Fs)

# Positioning first half in second half and second half in first half
# making the 45-55hz removal around midpoint
# which accordingly denoise the signal
h = np.zeros(M)
h[0:int(M/2)] = x[int(M/2):M] # 250 to 499
h[int(M/2):M] = x[0:int(M/2)] # 0 to 249

# Hamming window (Taper formed by weighted cosine)
# Maximum value normalised to one
h = np.hamming(M)*h 

#Filtering the whole signal
Filtered_signal = FIR_filter(ecg,h)

#-------------------------------Plotting---------------------------------
plt.figure(1)
plt.plot(xval,ecg)
plt.title('Unfiltered ECG [time domain]')
plt.xlabel('Time [mS]')
plt.ylabel('Amplitude')
plt.grid()

plt.figure(2) 
plt.plot(Filtered_signal)
plt.title("Filtered ECG [time domain]")
plt.xlabel("Time [ms]")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.grid()

plt.figure(3)
plt.plot(xval[5000:6000],ecg[5000:6000])
plt.xlabel("Time [ms]")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.title("Unfiltered ECG [Momentary]")
plt.grid()

plt.figure(4)
plt.plot(xval[5000:6000],Filtered_signal[5000:6000])
plt.xlabel("Time [ms]")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.title("Filtered ECG [Momentary]")    
plt.grid()

#Frequency response for the ECG
fftdata = np.fft.fft(ecg)
faxis = np.linspace(0,Fs, len(fftdata))

plt.figure(5)
plt.plot(faxis, np.abs(fftdata))
plt.title("Unfiltered ECG [frequency domain]")
plt.xlabel("Frequency [Hz]")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.grid()

#Frequency response for the filtered ECG
fftdata1 = np.fft.fft(Filtered_signal)
faxis1 = np.linspace(0,Fs, len(fftdata1))

plt.figure(6)
plt.plot(faxis1, np.abs(fftdata1))
plt.title('Filtered ECG [frequency domain]')
plt.xlabel("Frequency [Hz]")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.grid()

图片

图片

图片

图片

图片

图片

工学博士,担任《Mechanical System and Signal Processing》《中国电机工程学报》《控制与决策》等期刊审稿专家,擅长领域:现代信号处理,机器学习,深度学习,数字孪生,时间序列分析,设备缺陷检测、设备异常检测、设备智能故障诊断与健康管理PHM等。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/653806.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【头歌】计算机网络DHCP服务器配置第四关配置路由器子接口答案

头歌计算机网络DHCP服务器配置第四关配置路由器子接口操作步骤 任务描述 本关任务&#xff1a;配置路由器的子接口。 操作要求 在第一关的拓扑图的基础上&#xff0c;配置路由器及 PC 机&#xff0c;具体要求如下&#xff1a; 1、打开路由器物理接口 F0/0 &#xff1b; 2、配置…

安全攻防三

一、IDS: 当黑客绕过了防火墙&#xff0c;你该如何发现&#xff1f; IDS &#xff08;Intrusion Detection System&#xff0c;入侵检测系统&#xff09; NIDS 内网中检测网络流量攻击 黑客如果已经进去内网&#xff0c;防火墙就没办法保护了 NIDS部署在交换机和路由器这些路…

基于Vue的自定义服务说明弹窗组件的设计与实现

基于Vue的自定义服务说明弹窗组件的设计与实现 摘要 随着技术的不断发展&#xff0c;前端开发面临着越来越高的复杂性和不断变化的需求。传统开发方式往往将整个系统构建为整块应用&#xff0c;这导致对系统的任何微小改动都可能触发整体的逻辑变更&#xff0c;从而增加了开发…

软件测试/测试开发丨学习笔记之Allure2测试报告

Allure2测试报告 1、使用 Allure2 运行方式-Python 1&#xff09;–alluredir 参数生成测试报告。 在测试执行期间收集结果 pytest [测试用例/模块/包] --alluredir./result/ (—alluredir这个选项 用于指定存储测试结果的路径)#生成在线的测试报告 allure serve ./result2…

第一个Flutter3项目

配置flutter国内源 首先&#xff0c;配置flutter的国内源&#xff1a; env:PUB_HOSTED_URL"https://pub.flutter-io.cn"; env:FLUTTER_STORAGE_BASE_URL"https://storage.flutter-io.cn"配置gradle国内源 修改gradle\wrapper\gradle-wrapper.properties…

埃隆·马斯克的 xAI 募集 60 亿美元,瞄准 AI 超级计算机|TodayAI

埃隆马斯克&#xff08;Elon Musk&#xff09;创立的人工智能公司 xAI 宣布成功募集了 60 亿美元的资金&#xff0c;用于推动其“首批产品推向市场&#xff0c;建立先进的基础设施&#xff0c;并加速未来技术的研发”。马斯克透露&#xff0c;xAI 目前的估值已达到 180 亿美元&…

kafka-消费者组-点对点测试

文章目录 1、点对点测试1.1、获取 kafka-consumer-groups.sh 的帮助信息1.2、列出所有的消费者组1.3、创建消费者1并指定组 my_group11.4、创建消费者2并指定组 my_group11.5、创建消费者3并指定组 my_group11.6、创建生产者发送消息到 my_topic1 主题 1、点对点测试 1.1、获取…

记.netcore部署到银河麒麟linux服务器过程详解

一.服务器配置 操作系统:银河麒麟桌面操作系统V10 CPU:intel i5 内存:16G 内核:5.10.0.8-generic 未激活 二.运行环境安装 .netcore 6.0 runtime时安装下载离线包 Download .NET 6.0 (Linux, macOS, and Windows) -下载完后进行解压 sudo su #提权 mkdir -p $HOME/…

LeetCode1161最大内层元素和

题目描述 给你一个二叉树的根节点 root。设根节点位于二叉树的第 1 层&#xff0c;而根节点的子节点位于第 2 层&#xff0c;依此类推。请返回层内元素之和 最大 的那几层&#xff08;可能只有一层&#xff09;的层号&#xff0c;并返回其中 最小 的那个。 解析 在上一题&…

如何在线转换图片的格式?一键修改图片格式的方法

图片是日常生活和工作中的一种常用的内容展示类型&#xff0c;在使用图片的时候不同用途需要使用的图片格式也是不同的&#xff0c;比如我们手中有一张jpg格式图片&#xff0c;但是平台上传要求格式是png&#xff0c;那么怎样才能将jpg转png格式呢&#xff1f;下面将教大家图片…

乡村振兴的实践与探索:以生态优先、绿色发展为导向,推动农村人居环境整治,建设美丽宜居乡村

一、引言 随着我国经济社会的快速发展&#xff0c;乡村振兴成为了新时代的重要战略。在这一背景下&#xff0c;以生态优先、绿色发展为导向的乡村振兴模式成为了重要的实践方向。本文旨在探讨如何通过生态优先、绿色发展的理念&#xff0c;推动农村人居环境整治&#xff0c;建…

洁净环境测试标准、监测计划要点及风险评估注意事项

洁净区日常环境监测 洁净区环境监测作为污染控制策略&#xff08;CCS&#xff09;的重要组成部分&#xff0c;用于监测旨在将粒子和微生物污染风险降至最低的控制措施。下面内容&#xff0c;中邦兴业小编将与大家做个详细的分享。 环境监测计划 评估和定义粒子、微生物监测所…

智慧城市运维可视化:透视未来城市高效管理的新视窗

行业痛点 现代城市运维是一个复杂而庞大的系统&#xff0c;涉及到诸多方面&#xff0c;包括交通、环境、能源等等。然而&#xff0c;在城市运维中&#xff0c;存在着一些现实的痛点&#xff0c;给城市管理者带来了不小的压力和困扰&#xff1a; 1、交通拥堵 随着城市化进程的…

一文搞定jdk8升级到jdk11

一、背景 为什么要升级JDK11 性能 JDK11的G1的GC性能高很多&#xff0c;对比JDK8无论是性能还是内存占比都有很大的提升&#xff0c;业内各项数据指标也都表明JDK11的G1在应对突发流量的下的效果惊人&#xff1b; 版本兼容 Spring Boot 2.7.x及以后的版本将不再支持Java 8作为…

【分支控制(if-else判断)】单分支-双分支-多分支-嵌套分支

程序流程控制 在程序中, 程序运行的流程控制决定程序是如何执行的, 是我们必须掌握的, 主要有三大流程控制语句. 顺序控制 (简单)分支控制 (判断)循环控制 (循环) 一. 顺序控制 顺序控制介绍 程序从上到下逐行地执行, 中间没有任何判断和跳转. 顺序控制举例和注意事项 Java中…

【JavaEE初阶】HTTP协议|HTTP请求方法|GET|POST|GET和POST的区别|问题辨析

目录 认识"⽅法"(method) 1.GET⽅法 GET请求的特点 2.POST⽅法 POST请求的特点 &#x1f4a1;经典⾯试题:谈谈GET和POST的区别 &#x1f4a1;问题辨析&#xff1a; 3.其他⽅法 &#x1f4a1;推荐 前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站&#xff0c;通俗易懂…

钉钉企业内部H5微应用或小程序之钉消息推送

钉钉简单的推送钉消息 一、钉钉准备工作 首先进入钉钉开放平台 你得有企业内部微应用或者小程序 没有创建的话去看我另一篇文章有说明 钉钉开放平台创建企业内部H5微应用或者小程序-CSDN博客 看不懂话也可以参考官方文档&#xff1a;创建应用 - 钉钉开放平台 二、开发的准备…

他用AI,抄袭了我的AI作品

《大话西游》里面有一句经典台词&#xff1a;每个人都有一个妈&#xff0c;但是“你妈就一定是你妈吗&#xff1f;” 用AI创作的艺术作品&#xff0c;也走进类似的困境&#xff1a;如何证明你用AI生成的作品&#xff0c;就是你的作品&#xff1f; 近日&#xff0c;腾讯科技独…

【亲测,安卓版】快速将网页网址打包成安卓app,一键将网页打包成app,免安装纯绿色版本,快速将网页网址打包成安卓apk

背景&#xff1a;部分客户需求将自己网站打包成app&#xff0c;供用户在浏览器安装使用、 网页网址快速生成app 准备材料操作流程第一步&#xff1a;打开HBuilder X新建项目第二步创建Wap2App项目第三步修改App图标第四步发布app第五步查看apk 准备材料 1.需要打包的网页 2.ap…

快速复制成功模式:解读SaaS裂变工具的核心价值

在数字化快速发展的今天&#xff0c;企业如何在竞争激烈的市场中迅速站稳脚跟&#xff0c;成为许多企业家和管理者关注的焦点。SaaS裂变工具作为一种创新的解决方案&#xff0c;以其独特的优势&#xff0c;帮助企业快速复制成功模式&#xff0c;实现业务的快速增长。 SaaS裂变工…