心電信號主要頻率范圍為0.05100Hz，幅度約為04mV，信號十分微弱。由于心電信號中通常混雜有其它生物信號，加之體外以500Hz工頻為主的電磁場干擾，使得心電噪聲背景較強，測量條件比較復雜，為醫(yī)學研究、救治和教學帶來一定困難。本文通過對心電信號的特征分析，提出了基于MATLAB/SIMULINK的心電信號仿真方法，采用快速原型技術通過輸入/輸出卡，將虛擬仿真信號轉化生成實際的物理電信號，并與實際硬件電路連接起來，構成心電信號的半實物仿真模型。

　　基本原理

　　心電信號

　　一個典型的心電信號如圖1示，它由P波、Q波、R波、S波和T波組成，在診斷過程中可以根據(jù)這些特征波的間隔幅值以及P-R間隔、S-T間隔和Q-T間隔判斷病人病情。

　　Fourier級數(shù)

　　若一個函數(shù)滿足狄里赫利條件，則可以將它展開為傅立葉級數(shù)的形式。傅立葉級數(shù)的三角函數(shù)形式定義如下：

　　狄里赫利條件充分條件：

　　(1)函數(shù)在任意有限區(qū)間連續(xù)，或只有有限個第一類間斷點(當t從左或右趨向于這個間斷點時，函數(shù)存在有限的左極限和右極限);

　　(2)在一周期內，函數(shù)存在有限個極大值或極小值。

　　心電信號仿真及結果分析

　　心電信號仿真

　　本設計方案是將心電信號看作一個由各個三角波信號和正弦信號的組合，先經(jīng)過計算得到各個特征波序列，再將各波合成為最終的仿真信號。具體實現(xiàn)方法如下：

　　(1)心電信號的QRS波、Q波和S波用三角波實現(xiàn)。

　　(2)心電信號的P波、T波和U波用正弦波實現(xiàn)。

　　三角波數(shù)學模型建立

　　三角波數(shù)學模型建立如下：

　　為方便計算，將此函數(shù)展開為傅立葉級數(shù)的形式：

　　式中，

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