Подавление помехи с частотой 60 Гц в электрокардиографии
В [22] подчеркивается, что основная проблема записи электрокардиограммы (ЭКГ) связана с «появлением на выходе помехи с частотой 60 Гц». В этой работе приводится анализ различных причин возникновения такой помехи, в том числе магнитной индукции, электрических токов в проводниках и в теле пациента, аппаратурных наводок.
Приводится описание ряда способов минимизации этой помехи, среди них — правильное заземление и применение витых пар. Другой способ уменьшения помехи с частотой 60 Гц в ЭКГ заключается в адаптивном подавлении этой помехи, которое можно использовать отдельно или совместно с более традиционными подходами.
На рис. 12.14 приведена схема применения в электрокардиографии адаптивного подавления помехи. Входной сигнал поступает с предварительного усилителя ЭКГ, эталонный сигнал с частотой 60 Гц — со штепсельной розетки с соответствующим ослаблением. Адаптивный фильтр имеет два весовых коэффициента, перестраиваемых по схеме, аналогичной схеме на рис. 12.6. Оба взвешенных эталонных сигнала суммируются, в результате чего формируется выходной сигнал фильтра, который вычитается из входного сигнала системы. Комбинации значений весовых коэффициентов позволяют изменять эталонный сигнал по амплитуде и фазе любым необходимым для подавления образом. Для подавления чистого синусоидального сигнала требуются оба весовых коэффициента, или обе степени свободы.
На рис. 12.15 приведен характерный результат группы экспериментов, проведенных в реальном масштабе времени. Отсчеты содержат 10 бит, а скорость отсчетов составляет 1000 Гц. На этом рисунке показаны входной сигнал — сигнал ЭКГ с сильной помехой частотой 60 Гц (а), эталонный сигнал сети, снятый со штепсельной розетки (б), выходной сигнал устройства подавления (в).
Рис. 12.14. Подавление сетевой помехи с частотой 60 Гц в электрокардиографии
Рис. 12.15. Подавление помех в электрокардиографии: а — входной сигнал; б — сигнал на эталонном входе: в — выходной сигнал устройства подавления
Отметим, что после завершения процесса адаптации помеха на выходе отсутствует и ясно видны подробности ЭКГ.
