4.完成本选题所需的工作条件（如资料、工具书、计算机设计绘图、实验、调研）及解决办法
工具：软件，数据库支持
工具书：各类有关心电信号的文献
参考文献：
[1]白家莲；动态心电信号分析系统设计；中南大学；2009
[2]张斐；心电信号的预处理及特征点识别算法的研究；内蒙古大学；2008
[3]行鸿彦，黄敏松；心电信号特征点提取的算法研究；南京信息工程大学电子与信息工程学院；2008年11月
T波：代表心室快速复极时电位变化。
ST段：自QRS波群的终点至T波起点间的线段，代表心室缓慢复极过程。正常的ST段多为一等电位线，有时亦可有轻微的偏移，但在任一导联，ST段下移一般不超过0.05mV；ST段上抬在V1-V2导联一般不超过0.3mV，V3不超过0.5mV，在V4-V6导联及肢体导联不超过0.1mV。
生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号。作为一种对判断人体生命状况及其重要的生理信号，处理心电信号就显得很有必要，尤其在临床诊断上的应用。应用计算机分析心电信号，已经越来越广泛的用于心脏功能检查、心电监护等方面，而心电分析中的首要关键问题是QRS波的检测，可靠的检测不仅是诊断心律失常的重要依据，而且只有在QRS波确定之后，有可能计算心率并进行心率变异分析，才能检测ST段的参数和分析心电的其它细节信息。进行全面综合分析，才能对心脏的功能结构做出正确的判断。
3、心肌缺血：心电图特点为ST段和T波异常，简称ST—T改变，见于慢性冠状动脉供血不足，心绞痛发作等。
4、心肌梗死：分为急性期和陈旧期，急性心肌梗死的心电图特点为QRS波、ST—T显著改变，陈旧性心肌梗死的ST—T多恢复正常，仅遗留坏死性Q波。
5、心律失常：正常人的心律为窦性心律，节律均衡，频率为每分钟60～100次。如果心脏激动的起源窦房结或传导系统出现异常，就发生了心律失常。
RR间期：代表从一次心室除极化开始到下一次心室除极化开始所需要的时间
关键问题三：如何提取心电特征？
传统的心电信号特征点提取方法主要采用线性滤波器法。该法处理的速度快，也比较易于实现，但由于心电信号的频率变异性使得该法在准确性方面比较有限。随着小波理论的发展，运用小波方法对心电信号特征点进行提取成为了主流，但这些方法在阈值确定上较烦琐，而且由于受锢于二进小波变换的尺度只能是按2的整次幂取值，使得在特征点提取时所选的尺度并非最优，这也导致二进小波方法检测的准确度有限。所以在此提出一种基于连续小波变换的特征提取方法。采用和QRS波形态相似的Mexican—hat小波为母小波。经过小波变换后，心电信号特征点对应着小波变换模极值点，而由于连续小波变换在尺度取值时选取非二进尺度，从而跳出了二进小波变换的尺度只能是按2的整次幂取值的限制，有利于选取适合特征点提取的最佳尺度，这些都给心电信号检测带来了可靠性保证。
6、窦性心律失常：窦性心率每分钟超过100次为窦性心动过速，常见于运动或精神紧张、发热、甲亢、贫血和心肌炎等。窦性心率每分钟低于60次为窦性心动过缓，常见于甲低、颅内高压、老年人和部分药物反应。窦性心律不齐的心电图特点为P-R间期异常，临床意义不大。
7、期前收缩：简称早搏，是指先于正常心动周期出现的心脏搏动，之后常出现长间歇称为代偿间歇，分为房性、交界性和室性三种。心电图表现为P波、QRS波和ST—T改变，有完全性或不完全性代偿间歇。偶发的期前收缩可见于正常人，但频发的室性早搏或形成二联律、三联律多见于多种心脏疾病。
3.创新点及实践价值
动态心电Holter系统(Dynamic Electrocardiography，DCG)即便携式动态心电监护仪，是1949年美国科学家Norman J．Holter首创，故也称Holter系统，可连续记录24小时心电活动的全过程，包括休息、活动、进餐、工作、学习和睡眠等不同情况下的心电图资料，能够发现常规ECG不易发现的心律失常和心肌缺血，是临床分析病情、确立诊断、判断疗效重要的客观依据。
[10]廖云朋，何继善，张飞．小波分析在心电信号处理中的应用．山东生物医学工程，2003，22(2)：54-56
[11]谢远国，余辉，吕扬生．基于多分辨率分析的心电图QRS波检测．医疗卫生装备，2003，24(9)：5～6
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[8]Sahambi JS，Tandon SN，Bhatt RKP．UsingWavelet Transforms for ECGCharacterization．IEEEEngMedBiol，l 997，1 6(1)：77-83
[9]刘少颖，卢继来，郝丽，等．基于数学形态学和小波分解的QRS波群检测算法．清华大学学报自然科学版，2004，44(6)：852-855
关键问题一：人体心电信号有哪些特点？
心电信号属于生物医学信号，因此具有以下特点：
信号具有近场检测的特点，离开人体表微小的距离，就基本上检测不到信号；
心电信号通常比较微弱，பைடு நூலகம்多为mV量级；
属于低频信号，且能量主要在几百赫兹以下；
干扰特别强。干扰既来自生物体内，如肌电干扰、呼吸干扰等；也来自生物体外，如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其它外来串扰等；
[4]张帏，张石，鲍喜荣，张平；东北大学信息科学与工程学院；2005
[5]谢元芳，王秋明，王茜，郭亚峰，王子时，张正国；中国医学科学院基础医学研究所，中国协和医科大学基础医学研究院；2006
[6]胡广书，朱泽煌．心电图的计算机辅助分析．上海生物医学工程，1995，16(4)：59-60
[7]Willis J．Tompkins。Biomedical Digital Signal Processing．New Jersey：Prentice
干扰信号与心电信号本身频带重叠（如工频干扰等）。
关键问题二：如何正确分析心电图？要分析什么？
主要分析心电信号中不同波峰波谷的幅值、时间间隔。
心电图主要有P、Q、R、QRS、T、ST波和PR、QT、RR间期组成；
P波：代表心房肌除极的电位变化。正常人P波时间一般小于0.12s。P波振幅在肢体导联一般小于0.25mV，胸导联一般小于0.2mV。P波的形态在大部分导联上一般呈钝圆形，有时可能有轻度切迹。心脏活动起源于窦房结，因此心房除极的综合向量是指向左、前、下的，所以P波方向在Ⅰ、Ⅱ、aVF、V4-V6导联向上，aVR导联向下，其余导联呈双向、倒置或低平均可。
8、异位心动过速：分为阵发性和非阵发性两类，又分为室上性或室性心动过速，除频率快、节律不齐外，前者心电图形态多正常，后者QRS波宽大畸形，多见于器质性心脏病，非器质性心脏病也可出现。
9、扑动与颤动：分为心房和心室两大类。心房扑动与颤动为频率在每分钟250～600次的异位节律，P波消失，代之以异常的“F”波，多见于老年心脏退行性改变、高血压病、冠心病、肺心病、甲亢等。心室扑动与颤动属恶性心律失常，患者有生命危险，必须争分夺秒地抢救。
PR间期：从P波的起点至QRs波群的起点，代表心房开始除极的时间。心率在正常范围时，PR间期为0.12-0.20s。在幼儿及心动过速的情况下，PR间期相应缩短。在老年人及心动过缓的情况下，PR间期可略延长，但不超过0.22s。
QT间期：指QRS波群的起点至T波终点的间距，代表心室肌除极和复极全过程所需的时间。心率在60-100次/分时，QT间期的正常范围为0.32-0.44s。QT间期长短与心率的快慢密切相关，心率越快，QT间期越短，反之则越长。
5.工作方案分析及进度计划
1.整体系统框架
2.按照模块简单说明一下
QRS波群：代表心室肌除极的电位变化。正常成年人QRS时间小于0.12s，多数在0.06-0.10s。正常人V1、V2导联多呈rS形，V1的R波一般不超过1.0mV。V5、V6导联QRS波群可呈qR、qRs、Rs、R型，且R波一般不超过2.5mV。正常人胸导联的R波自V1-V6逐渐增高，S波逐渐变下，V1的R/S小于1，V5的R/S大于1.在V3或V4导联，R波和S波的振幅大体相等。在肢体导联，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联的QRS波群在没有电轴偏移的情况下，其主波一般向上。aVR导联的QRS波群主波向下，可呈QS、rS、rSr或Qr型。aVL与aVF导联的QRS波群可呈qR、Rs或R型，也可呈rS型Ⅰ导联的R波小于1.5mV，aVL导联的R波小于1.2mV，aVF导联的R波小于2.0mV。6个肢体导联的QRS波群振幅（正向波与负向波振幅的绝对值相加）一般不应都小于0.5mV，6个胸导联的QRS波群振幅（正向波与负向波振幅的绝对值相加）一般不应都小于0.8mV。否则称为低电压。
在临床上，分析心电信号，可以确诊心肌梗塞及急性冠状动脉供血不足，协助诊断慢性冠脉供血不足、心肌炎、心肌病及心包炎，判定有无心房、心室肥大，从而协助某些心脏病的病因学诊断，观察某些药物对心肌的影响。此外，对某些电解质紊乱，心电信号不仅有助于诊断，还可以对指导治疗有重要参考价值。
2.需要重点研究的关键问题及解决问题的思路
[13]姬军，董秀珍，王海滨，等．心电信号QRS波的识别算法及程序设计．北京生物医学工程，2001，20(2)：19—122
[14]王磊，郑崇勋，叶继伦等．一种高效的QRS波实时检测方法．北京生物医学工程．1998，17(4)：217—222
[15]Kunt M，Rey H．Preprocessingofelectrocardiograms by digital techniques．Signal Processing，1982，4(1)：215—222
本课题结合生物医学工程研究所心电课题小组低成本、低功耗、便携式动态心电Holter系统的设计和研制，本文针对便携式Holter前期所采集到的人体心电数据，采用目前国际上热门的心电分析技术，设计出准确稳定可靠的动态心电信号自动分析软件系统。该系统包括对前端采集到的Holter心电数据的显示和分析二个模块，研究快速稳定准确的波形特征点提取算法，并主要对心率不齐HRV做了较详细的研究，为了满足广大用户的需要，该系统采用了VC++6．0开发平台，设计出简单易操作的用户界面。本设计具有便携式、低功耗、低成本、实时性好、诊断准确的特点，使病人24小时得到良好的心电监护，有着较广阔的实际应用前景和研究价值。