噪声产生原理及机制

一、背景人体的心电信号测量的条件是很复杂的。在测量其生理参数的同时，存在着其他生理信号的噪声背景，此外，对来自测量系统（包括人体）之外的干扰还十分敏感，这是因为：心电信号是一种非常微弱的体表电信号，信

一、背景 人体的心电信号测量的条件是很复杂的。在测量其生理参数的同时，存在着其他 生理信号的噪声背景，此外，对来自测量系统（包括人体）之外的干扰还十分敏感， 这是因为： （1） 心电信号是一种非常微弱的体表电信号，信号幅值小于5mv以内，频率一般 在0.5Hz～100Hz范围内，属于低频率、低幅值信号。因此测量系统具有较高 的灵敏度。而灵敏度越高，对干扰也就越敏感，即极易把干扰引入测量系统。 （2） 工频50Hz干扰几乎落在心电最集中的频带范围之内（对于不同的心电波形， 其能量集中在不同的频带范围内，如QRS波的能量集中在8～30Hz之 间。），而50Hz干扰又是普遍存在的，完全会淹没微弱的心电信号。 （3） 生物体本身属于电的良导体，而且“目标大”，难以屏蔽并很容易受到外部干 扰。 除了外界环境对心电信号的干扰之外，心电信号还常常受到测量系统内部噪声的 干扰。由于系统内部噪声与仪器的电路设计和硬件制作水平相关，本文仅做简单介 绍。 二、噪声的分类 1、干扰的起因是多样的，常见的干扰分为电场干扰，磁场干扰与电磁场干扰。 2、测量系统的内部噪声主要类型分为1/f噪声，热噪声与散粒噪声。 三、干扰形成的条件 图为干扰的引入示意图。干扰的形成包括三个条件：干扰源，耦合通道（即引入 方式）与敏感电路（即接受电路），抑制干扰也就可以从这三个方面找到相应的措 施。 1、干扰源 能产生一定的电磁能量而影响周围电路正常工作的物体或设备称为干扰源。设备 的电容电感的过渡过程的瞬变电压与瞬变电流等，以及工业上的大功率电路、各种变 压器、广播、电视、雷达、手机通讯、导航等所传播的电磁能，周围的220V交流电 源都是最直接的50Hz干扰源。