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시변 가변차단주파수 저역통과필터를 이용한 심전도 고주파 잡음의 제거
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  • 시변 가변차단주파수 저역통과필터를 이용한 심전도 고주파 잡음의 제거
저자명
최안식,우응제,박승훈,윤영로
간행물명
의공학회지
권/호정보
2004년|25권 2호|pp.137-144 (8 pages)
발행정보
대한의용생체공학회
파일정보
정기간행물|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
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기타언어초록

심전도 신호에는 근 잡음과 전원잡음 둥의 잡음이 섞이는 경우가 많다. 이러한 잡음들은 심전도 신호의 주요 주파수 성분에 비하여 상대적으로 고주파 성분이지만 전체적으로 보면 주파수 스펙트럼이 중첩된다. 본 논문에서는 연속적으로 변하는 차단주파수를 가지는 시변 저역통과 디지털필터를 이용하여 원신호의 왜곡을 최소화하면서 잡음을 제거하는 신호처리 방법에 대하여 기술한다 이 필터는 차단주파수 제어기와 가변차단주파수 저역통과필터로 구성된다. 차단주파수 제어기는 잡음이 포함된 심전도 신호로부터 신호의 기울기를 이용하여 차단주파수 제어 신호를 생성한다. 가변차단주파수 저역통과필터의 구현을 위해서 본 논문에서는 컨벡스 조합 필터와 계수보간 필터로 불리는 새로운 두 가지 필터 설계방법을 제안하였으며, 이 두 가지 방법을 이용함으로써 저역통과필터의 차단주파수를 임의의 제한된 구간에서 연속적으로 변화시키는 것이 가능하였다. 고주파 잡음이 첨가된 심전도 신호에서 가변차단주파수 저역통과필터의 잡음 제거 능력이 우수함을 보였으며, 본 논문에서 제안된 가변차단주파수 저역퉁과필터는 심전도 신호의 전처리에 유용하게 사용되어질 것으로 판단된다. 특히, 제어된 환경이 아닌 일상생활 환경에서 심전도를 측정하는 재택건강관리 시스템에서 신호의 품질을 개선하는 데에 효과가 있을 것으로 기대한다.

기타언어초록

ECG signals are often contaminated with high-frequency noise such as muscle artifact, power line interference, and others. In the ECG signal processing, especially during a pre-processing stage, numerous noise removal techniques have been used to reduce these high-frequency noise without much distorting the original signal. This paper proposes a new type of digital filter with a continuously variable cutoff frequency to improve the signal quality This filter consists of a cutoff frequency controller (CFC) and variable cutoff frequency lowpass filter (VCF-LPF). From the noisy input ECG signal, CFC produces a cutoff frequency control signal using the signal slew rate. We implemented VCF-LPF based on two new filter design methods called convex combination filter (CCF) and weight interpolation fille. (WIF). These two methods allow us to change the cutoff frequency of a lowpass filter In an arbitrary fine step. VCF-LPF shows an excellent noise reduction capability for the entire time segment of ECG excluding the rising and falling edge of a very sharp QRS complex. We found VCF-LPF very useful and practical for better signal visualization and probably for better ECG interpretation. We expect this new digital filter will find its applications especially in a home health management system where the measured ECG signals are easily contaminated with high-frequency noises .