心电仪器复杂电磁环境抗干扰与精度提升方法研究

来源：计算机测量与控制杂志2026年第3期北京时间：

作者：赵晓敏,张爱爱,韩伟,李飞星,李方江

单位：河北北方学院附属第一医院

摘要：针对复杂电磁环境干扰导致心电诊断仪器信号失真、降低诊断精度的问题,本文提出基于波束赋形技术的抗干扰优化设计方案,结合S3C2410A处理器与ATmega16单片机构建双核协同硬件架构。通过优化硬件接口隔离、电源域分割及阻抗控制,同时利用波束赋形技术计算空域匹配权值并合成定向波束,辅以干扰识别与动态补偿算法,实现目标心电信号增强与干扰抑制。实验结果显示：在射频连续波、宽频噪声干扰下,该方案将心电信号信噪比提升至最大值0.2dB,信号波动范围分别控制在[-15dB,73dB]、[-16dB,73dB],与理想指标的误差仅为2dB、1dB；较传统方法(如变分模态分解、GNSS增强),信号波动偏差降低30dB以上。研究表明,该设计满足IEC60601医疗设备电磁兼容标准,可在复杂电磁环境下保障心电诊断的精准性,为极端场景下的可靠监护提供解决方案。

关键词：复杂电磁环境;心电诊断仪器;抗干扰优化;精准度提升;波束赋形

基金资助：张家口市重点研发计划项目 (2322171D)