I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1 ,   p p .   8 2 9 ~ 8 3 8   I SS N:  2 5 02 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 2 1 .i 2 . p p 8 2 9 - 8 3 8     829       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Rev ea ling  and ev a lua ting the  in flu ence  o filt ers po s ition in  ca sca ded f ilt er:   a pplica tion o n t he  ECG  d e - no ising  p erfor m a nce  dispa rity       Abdeno ur  Al la li 1 ,   Arr es B a rt il 2 ,   L a hcene  Z iet 3 A m a H e bib i 4   1, 3, 4 De p a rtm e n o f   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   T e c h n o lo g y ,   F e rh a A b b a s Un iv e rsity ,   S e ti f ,   A l g e ria   2 L a b o ra to ry   o f   S c ien ti f i c I n stru m e n tatio n ,   De p a rtm e n o f   El e c tro n ic s,  F a c u lt y   o f   Tec h n o lo g y ,   F e rh a t   A b b a s Un iv e rsit y ,   S e ti f ,   A l g e ria       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   1 5 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   A u g   7 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   A u g   2 1 ,   2 0 2 0       In   th is  p a p e r,   a   n e w   o p ti m iza ti o n   o n   w in d o w in g   tec h n iq u e   b a se d   o n   f in it e   im p u lse   re sp o n se   (F IR)  f il ters   is   p ro p o se d   f o r e v e a li n g   a n d   e v a lu a ti n g   t h e   In f lu e n c e   o f   f il ters   p o siti o n   in   c a sc a d e d   f il ter  tes ted   o n   th e   ECG  sig n a d e - n o isi n g .   b a se li n e   w a n d e (BL W ) ,   p o w e li n e   in terf e re n c e   (P L I)  a n d   e lec tro m y o g ra p h y   (EM G n o ise s   a re   g e tt in g re m o v e d T h e   p e rf o r m a n c e   o f   th e   a d o p te d   m e th o d   is  e v a lu a ted   o n   th e   P T d iag n o stic  d a tab a se .   S u b se q u e n tl y ,   th e   c o m p a riso n a re   b a se d   o n   si g n a to   n o ise   ra ti o   (S NR)  im p ro v e m e n a n d   m e a n   sq u a re   e rro (M S E)  m in imiz a ti o n .   W h e re   th e   Re c tan g u lar,  a n d   Ka ise r   w in d o w h a v e   b e e n   u se d   f o th e   m o re   p o ten p e rf o r m a n c e s.  T h e   d isp a rit y   a v e ra g (D A o f   S NR  v a lu e is   d e tec ted in   b o th   Ka ise a n d   R e c tan g u lar  w in d o w a re   a ss e s se d   b y   ± 0 . 3 8 0 4 6 d B   a n d   ± 0 . 7 0 2 7 8 d re sp e c ti v e l y ,   w h il e   th e   M S v a lu e w e re   c o n sta n t.   T h e   e x c e ll e n c o n f ig u ra ti o n   o f il ters   p o siti o n   (H - B - L o f   th e   f il tratio n   sy ste m   i se lec te a c c o rd in g   to   h ig h   m e a su re m e n ts  o f   S NR  a n d   lo w   M S to o ,   t o   d e - n o ise   th e   ECG   sig n a ls.   F irst  o f   a ll ,   th is   a p p li e d   a p p r o a c h   h a led   t o   3 1 . 3 0   d S NR  im p ro v e m e n w it h   M S E   m in i m iza ti o n   o f   2 6 .   4 3 % .   T h is  m e a n th a th e re   is  a   si g n if ica n c o n tri b u ti o n   to   im p ro v in g   th e   f ield   o f   f il tratio n .   K ey w o r d s :   C ascad e d   FIR  f ilter   Diag n o s tic  d is ea s   Dis p ar it y   E C G   MSE   No is e   SNR   T h is  is  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A b d en o u r Allali   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ic  E n g in ee r in g   Facu lt y   o f   T ec h n o lo g y   Un i v er s it y   Fer h a A b b as   Setif - 1 - ,   1 9 0 0 0 ,   A lg er ia   E m ail: a b d en o u r alla li@ h o t m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   E tio lo g y   o f   e lectr o ca r d io g r am   ( E C G)   s ig n al  a llo w s   p h y s icia n s   to   u n d er s tan d   p h y s ical  a n d   p ath o lo g ical  co n d it io n s   o f   t h E C G   d iag n o s is .   Gen er all y ,   th e   n o is e s   ca n   h id an d   co r r u p i m p o r tan t   in f o r m atio n   f r o m   t h b e g in n i n g   o f   h ea r tb ea m o n i to r in g   r e co r d s .   So m f r eq u en c y   n o is e s   h a v e x is ted   in   th e   f r eq u en c y   b a n d   o f   t h E C s i g n al,   an d   th e   E C s ig n al   w ill   o f te n   g et  d i s to r ted ,   w h ic h   li m it  t h e x tr ac tio n   o f   u s e f u in f o r m atio n   f r o m   it.  T h in s tr u m e n tatio n   n o is r ef er r ed   to   th n o is o r ig in a ted   in   th d ata  co llectio n   d ev ice,   th elec tr o n ic  n o is w h ic h   is   s p ec i f ic  k i n d   o f   t h in s tr u m e n tatio n   n o is e.   T h is   k i n d   o f   n o is i s   r ef er r ed   to   as  f lick er   n o is wh ich   o v er lap s   i n   th f r eq u e n c y   d o m a in   w it h   elec tr o m y o g r a p h y   ( E MG )   n o is e.   T h er ef o r e,   f ilter in g   t h E M n o is w i ll,  i n   t u r n ,   r ed u ce   th e s f lick er s   [ 1 ] .   Oth er   n o is s o u r ce s   a f f ec ti n g   th e   E C s i g n a l s u ch   as c h a n n el  n o is e,   elec tr o d co n tact  n o is e,   m o tio n   ar te f ac ts …. etc.   T h m ai n   n o i s es  ad d r ess ed   i n   th i s   p ap er   ar class if ied   in to   th r ee   m ai n   t y p es:  elec tr o m y o g r ap h y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1     8 2 9   -   838   830   n o is e,   p o w er   lin i n ter f er e n ce   ( P L I )   an d   B aselin W an d er   ( B L W ) ,   w h ic h   th e m s elv e s   o cc u p y   th r ee   f r eq u en c y   b an d s : h i g h ,   m ed i u m   a n d   lo w   f r eq u en c y   r esp ec ti v el y :   a)   T h elec tr o m y o g r ap h y   ( E MG )   n o is e;  w h ic h   e m er g es  b ec a u s o f   t h co n tr ac tio n   o f   m u s c les  o th er   t h an   ca r d iac  m u s cle s   [ 2 ]   an d   is   as s u m ed   to   b tr an s ie n b u r s t s   o f   ze r o   m ea n   b an d s   l i m ited   Gau s s ia n   No is [ 3 ] .   I is   o v er lap p ed   w it h   t h E C s ig n al  i n   t h m o m en o f   h ea r elec tr ical  ac tiv i t y   r ec o r d in g ,   in c lu d i n g   th a m p l itu d o f   t h i s   k i n d   o f   n o is e;  it  i s   r an d o m   a n d   co u ld   b r ea s o n ab l y   ap p r o x i m ated   b y   Gau s s ia n   f u n ctio n   i n   t h r a n g o f   0   to   1 0 0 m V.   Hen ce   th E C s i g n al s   a m p lit u d r an g es   f r o m   0 . 1   to   5   m V.   T h er ef o r e,   E MG   n o is a n d   E C s ig n al s   p ar ticip ate  in   t h f r eq u en c y   s p ec tr u m   w i th   s i g n if ica n p ar ts   o f   en er g y   [ 1 ] .   So ,   th E MG   n o is e   ca n   b r em o v ed   b y   u s in g   lo w   p as s   f il ter   ( L P F).     b)   T h p o w er   lin in ter f er en ce   ( P L I ) m o s tl y   h ap p en ed   d u to   u n s u itab le  g r o u n d in g   o f   th e   E C d ev ice.   T h is   latter   af f ec t s   th q u ali t y   a n d   d etailed   f ea tu r es  o f   t h s i g n al  w h ic h   ca n   b cr itical  f o r   s ig n a p r o ce s s in g   b ec au s th e s f ea t u r es  ar r ich   s o u r ce s   o f   i n f o r m atio n .   I o p er ates  i n   m ed i u m   f r eq u en c y ,     i.e .   ( 5 0 Hz  6 0 Hz) .   T h is   n o is ca n   b s u p p r ess ed   b y   b an d   s t o p   f ilter   ( B SF ) .     c)   T h last   n o is is   B aselin wan d er s   ( B L W ) b o d y   ac tio n s ,   r esp ir atio n ,   s w ea t,  an d   i m p r o p er   elec tr o d e   co n n ec tio n s   ar th m ain   s o u r ce s   o f   t h is   n o is e.   A cc o r d in g   to   N y q u i s t s   r u le,   it s   f r eq u en c y   r an g i s   u s u all y   b et w ee n   ( 0 . 1 Hz - 0 . 5 Hz) ,   its   lo w   f r eq u en c y ,   ca n   b eli m i n ated   u s in g   h ig h   p ass   f ilter   ( HP F).   As  E C a n d   s o m n o is es   s h ar th s a m e   f r eq u en c y ,   t h b est  d e - n o is i n g   tec h n iq u i s   t h o n e   th a t   p r o v id es  th b est  tr ad e - o f f   i n   ter m s   o f   m i n i m al  w asta g e   o f   in f o r m atio n   an d   i n ter esti n g   le v el  o f   n o i s e   eli m i n atio n   [ 4 ] .   I n   th co n te x t   o f   th i s   is s u e,   s tu d ies  co v er in g   E C s ig n al s   ar lar g el y   lis t ed   in   v ar io u s   s tate s   o f   ar t,  s p ec if ic  liter atu r an d   in   s ev er al  m eth o d o lo g ies  o f   d e - n o i s in g   E C s i g n als.  A   lo o f   alg o r ith m s   h av e   b ee n   p r o p o s ed   f o r   E C G   s i g n a l   d e - n o is i n g .   So m e   o f   t h e m   ar e   d er iv ed   f r o m   u s in g   Sav itzk y - Go la y   f ilter   f o r   t h p r e - p r o ce s s in g   s tag e   s u c h   as   i n   [ 5 ] ,   d is cr ete  w a v elet   tr an s f o r m s   ( DW T )   in   [ 6 - 8 ] ,   ad ap tiv e   f il ter   i n   [ 3 ,   9 - 1 5 ] ,   an d   d ig i tal  f ilter   in   [ 2 ,   1 6 - 2 0 ] .   W h er e,   in   [ 2 1 ] ,   Ge  W an g   et  al.   p r o p o s ed   n o v el   E C G   s i g n al   d e - n o is i n g   alg o r ith m   b ased   o n   th d ee p   f ac to r   an al y s is   f o r   eli m i n ati n g   Ga u s s ian - d is tr ib u tio n   n o is s ig n al.   I n   [ 2 2 ] ,   s y s te m a tic  r ev ie w s   o f   d ee p   le ar n in g   ( d ee p   n e u r al  n et w o r k )   m et h o d s   h a v b ee n   u s ed   i n   v a r io u s   E C a n al y tics   task s   ar p r esen ted ,   b y   an al y zin g   th e   p ap er s   th at  w er p u b lis h ed   s i n ce   1 0   y ea r s   ag o .   A .   k .   Ver m et  al.   p r o p o s ed   th ale x a n d er   f r ac tio n al  d i f f er en tial   w i n d o w   ( A FD W )   f ilter   f o r   E C s ig n al  d e - n o is in g   a n d   ac h iev ed   b etter   n o is r ed u ctio n   r esu lts   [ 2 3 ] .   T o   s u m   u p ,   it  ca n   b s aid   th at  ea ch   o f   t h ese  al g o r ith m s   o r   tech n iq u e s   f o cu s   o n   d eletin g   u n w a n ted   s i g n a ls   an d   i m p r o v i n g   th E C s i g n a q u alit y .   He n ce ,   f ilter i n g   i s   th f ir s s tep   in   ter m s   o f   th E C s i g n al  p r o ce s s i n g ,   i.e .   n o   s tep   ca n   b in itiated   b ef o r p ass in g   t h r o u g h   t h i s   s ta g e.   T o   b e   co n s is te n w it h   d is cu s s io n s   ab o u t h s u m m ar y   o f   r elev an w o r k s ,   an d   ad d r ess in g   o f   t h e   ca s ca d ed   d ig ital  FIR  f i lter   is   g iv e n   f o r   eli m i n ati n g   m u lti - le v els   o f   n o is e s ,   as   p r esen ted   in   th e   [ 2 ] ,   ca s ca d ed   th r ee   s et s   o f   t h Kai s er - w in d o w   f u n ctio n   b ased   FIR   f ilter s   w er d es ig n ed   f o r   s u p p r ess in g   th B L W ,   5 0 /6 0 Hz  an d   E MG   n o is e s   f r o m   n o i s y   E C s i g n al.   Hen ce ,   d i f f e r en E C s ig n al s   f r o m   MI T - B I n o r m a s i n u s   r h y t h m   ( NS R ) ,   E C I d atab ases   ar co n s id er ed   f o r   t h s i m u latio n .   T h p er f o r m an ce   m ea s u r es   ar r elate d   to   SNR ,   M SE  a n d   p o w er   s p ec tr al  d en s i t y   ( P SD) .   W h er e,   in   [ 1 9 ] ,   b y   co n s id er in g   t h b e s SNR   r e s u lted   f r o m   d if f er e n w i n d o w i n g   tech n iq u es,  ca s ca d ed   FIR  f ilter s   h a v b ee n   ca r r ied   o u as  FIR  L P h a m m i n g ,   FIR  HP R ec tan g u lar   a n d   FIR   No tch   R ec tan g u lar   co m b i n atio n   f o r   r e m o v i n g   t h s a m n o is e s   f r o m   E C s ig n al.   T h e   E C s a m p les  h a v b ee n   e x tr ac ted   f r o m   t h MI T - B I d atab ase.   T h au th o r s   i n   [ 2 4 ]   p r o p o s ed   f o u r   co m b i n atio n s   o f   ca s ca d ed   f il te r s   w er u s ed   f o r   r e m o v i n g   t h e   u n d esire d   f r eq u e n cie s   f r o m   n o is y   E C s i g n al.   W h er FIR  HP w a s   d esi g n e d   b y   B lac k m a n   w i n d o w ,   A d ap tiv Fil ter   w as  d esi g n ed   b y   NL M alg o r it h m ,   No tch   F ilter   ( 5 0 Hz)   an d   lo w   p ass   I I R   f il ter   w as   d esi g n ed   b y   t h E llip tic   ap p r o x i m atio n   m et h o d .   T h E C G   s a m p les  h a v b ee n   ac ce s s ed   f r o m   t h MI T - B I A r r h y t h m i Data b ase.   T h h ig h   p er f o r m an ce   r esu lted   f r o m   SNR   a n d   P SD p ar am eter s   h a v b ee n   co m p ar ed   w it h   th r es u lts   o b tain ed   in   [ 2 ] ,   as sh o w n   i n   th T ab le  3 .   As  b r u E C s i g n al  co n ta m i n atin g   b y   m u lti - le v els  o f   n o i s e s ,   ca s ca d ed   f ilter   ca n   r e m o v d if f er e n t   n o is es  d ep en d in g   o n   d esire d   f r eq u en cie s ,   w h ic h   in v o lv e s   m a n y   s tep s   s u ch   as  s h o w n   in   th F ig u r 1 .   T h er ef o r e,   an   FIR   f ilter   ca n   b d esig n ed   w it h   d i f f er en t   w i n d o w in g   m et h o d s .   B u t   th er e   is   an   i m p o r tan r e m ar k   to   th p o in w h ic h   co n ce r n s   t h f ac t h at  t h ar r an g e m e n o f   f ilter s   p o s it io n   h as  n o b ee n   c o v er ed   in   th ab o v e   m en tio n ed   al g o r ith m s ,   t h is   p r o b lem   t h at  w e   ch ec k e d   a n d   an al y ze d   i n   t h i s   s tu d y   t h r o u g h   th f e w   p ap er s   o f   th i s   m an u s cr ip t.  Ho w e v er ,   t h f o llo w i n g   s ec t io n s   w ill  b s h o w i n g   th e   d etail  o f   th id ea   o f   r ev ea li n g   a n d   ev alu a tin g   th I n f l u e n ce   o f   f il ter s   p o s itio n   in   th ca s ca d ed   f ilter ,   in   w h ic h   th at ' s   te s ted   o n   t h E C s i g n a d e - n o is i n g   w it h   t h r ee   le v els   o f   c o u r an n o is e s .   T h u s o f   th is   is s u s h o u ld   n o t   b r an d o m   d u to   its   i m p ac o n   th q u alit y   o f   t h r es u lti n g   s i g n al.   As  r eso lu tio n ,   th f ilt er s   ar r an g e m e n i n   th ca s ca d ed   f ilter   h as  b ee n   af f ec ted   b y   t h p ar a m eter s   a n d   th co m b i n atio n s   o f   th f iltr atio n   s y s te m s   i.e .   t h f ilter s   a r r an g e m en t   p la y s   a   v ital  r o le  s ig n i f ica n tl y   i m p r o v in g   t h ca s ca d ed   f ilter   p er f o r m an ce   i n   t h tas k   o f   s i g n a ls   f iltra tio n .   T h is   latter   id ea   co n s tit u te s   t h o r ig i n ali t y   in   th i s   co n tr ib u t io n .   So ,   t h is   s tu d y   a i m ed   to   ch ar ac ter ize  ea c h   t y p e   o f   w i n d o w s   ( ad j u s tab le  o r   f ix ed   w in d o w )   s u c h   a s   Kai s er   an d   R ec ta n g u l ar   w i n d o w s   o f   v ar io u s   SN R   l ev els   ( 0   to   1 0   d B )   an d   to   ass ess   t h e f f ec t s   o f   th f il ter   p o s itio n   ar r an g e m en o n   v ar io u s   E C s i g n al s .   Nev er th ele s s ,   t h is   co n tr ib u tio n   p r o v id ed   i m p o r ta n t e f f ec ti v e n es s   an d   s u p er b   p o ten tial  i n   t h d esig n   o f   t h f ilte r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752       R ev ea lin g   a n d   ev a l u a tin g   t h I n flu en ce   o f filter s   p o s itio n   in   c a s ca d ed   filt er   ....   ( A b d en o u r A l la li)   831       Fig u r e   1 .   Dif f er en t t y p e s   o f   n o is es c o m p atib le  w it h   v ar io u s   f r eq u en c y   b a n d s       2.   M E T H O D O L O G Y   Fin ite   i m p u l s r esp o n s ( FI R )   f ilter s   ar t h e   f o r e m o s b as i d ig ital   s i g n al  p r o ce s s in g   s y s te m   p ar ts .   I t’ s ,   at  a n y   r ate,   th f r eq u e n c y   w it h   s tr ictl y   li n ea r   p h ase.   T h er is   n o   i n p u to   o u tp u f ee d b ac k   t h at  co u ld   b a   s tab le  s y s te m .   O n   th o th er   h a n d ,   th c h ar ac ter is tic s   o f   d is tr i b u ted   ar ith m et ic  ( DA )   alg o r it h m   ar p r ef er r ed   as  r esu lt  o f   g r ea tl y   s ca led   b ac k   h ar d w ar s ize  u tili za t io n   w h i ch   en d s   u p   i n to   h ig h   s p ee d   ex ec u tio n   [ 1 7 ] .   Fin ite   i m p u l s r esp o n s f ilter s   ar a ls o   r ec o g n ized   as  n o n - r ec u r s i v d ig i tal  f i lter s th e s f ilter s   ar o f ten   u s ed   i n   d ig ital  s i g n al   p r o ce s s i n g   o w i n g   to   its   f lex ib ili t y .   Ho w ev er ,   t h er ar t h r ee   m ai n   m et h o d s   f o r   FIR  f ilter   d e s ig n   n a m e l y   a)   Op ti m al  f ilter   d esi g n   m et h o d   b)   T h f r eq u en c y   s a m p l in g   tec h n iq u e.     c)   T h w in d o w i n g   m et h o d .     T h FIR   f i lter   ca n   b d esig n ed   b y   d if f er en w i n d o w i n g   m et h o d .   W h er e,   th er ar t w o   w i n d o w   k i n d s ,   n a m e l y :   f ix ed   a n d   ad j u s tab le  w i n d o w s T h er ar m a n y   o th er   m et h o d s   u s ed   f o r   d esi g n in g   FI R   f ilter   s u c h   a s   E q u ir ip p le,   least  s q u ar e,   m ax i m all y   f lat  in s tead   o f   th w i n d o w i n g   m et h o d ,   r eg ar d in g   t h E C d e - n o is i n g   p r o b lem   [ 1 6 ] ,   m an y   s t u d ies  h av b ee n   m ad to   p r ep ar th e   co m b i n atio n   o f   v ar io u s   t y p e s   o f   d ig ital  f ilter s ,   s u c h   as s h o w n   i n   t h Fi g u r e1 .   T h Fig u r 1 ,   S h o w s   t h d if f er en t y p es  o f   n o is es  co m p at i b le  w it h   v ar io u s   ap p r o p r iate  f r eq u en c y   b an d s   b ased   o n   d i g ital  f il ter   t y p es  r e s p ec tiv el y .   Mo r eo v e r ,   m o s o f   t h p r ev io u s   w o r k s   h a v ad o p ted   w i n d o w   m e th o d   to   d esig n   t h e   ca s ca d in g   FIR  f il ter s .   T o   th b est  o f   o u r   k n o w led g e,   th er e   is   n o   s in g le  s tu d y   th at  p r o v es o r   d is ap p r o v es th e   i m p ac t o f   f ilter s   p o s itio n   o n   t h p er f o r m a n ce   o f   t h ca s ca d i n g   f i lter .   T o   a d d r ess   th is   is s u e,   n e w   p r o p o s ed   ap p r o ac h   to   p r o v th i m p ac t   o f   th f i lter s   ar r an g e m en w it h   e m p lo y t h e   Kaiser   an d   R ec ta n g u lar   w i n d o w   d i s t r ib u ted   o n   t h ca s ca d in g   FI R   f il ter ,   i. e.   s elec t   th e   ac cu r ac y   co n f i g u r atio n   t h at   g iv e s   t h b est o u tp u t s   p er f o r m an ce s   o f   SNR   a n d   MSE   f o r   ea ch   f i lter   p o s itio n   i n   ea ch   w i n d o w .     T h Kaiser   an d   R ec tan g u lar   w i n d o w s   s elec ted   f r o m   FD A   T o o ls ,   s in ce   th e y r lar g el y   u s ed   in   m o r e   th an   o n w o r k   r elate d   to   t h f i lter in g   o f   t h E C s ig n al  a n d   th eir   p er f o r m a n ce   as  it  w a s   ap p ea r in g   i n   [ 2 ]   an d   [ 2 5 ] .   T h is   p r o ce d u r w i ll  b a p p ly i n g   it   to   ea c h   t y p e   o f   d ig i tal  FIR   f ilter   s u c h   a s   s h o w n   i n   F ig u r 2 .   O n   o n e   h an d ,   th S NR   a n d   MSE   p er f o r m an ce s   o f   ea ch   co n f i g u r atio n   p r o d u ce d   b y   ch a n g i n g   th f i lter   p o s itio n s ,   w h ic h   ar u s ed   to   f o r m   t h ca s ca d in g   FIR  f ilter ,   w ar co m p ar ed   w it h   t h r esu l ts   o f   R e ctan g u lar   a n d   Kaiser   w i n d o w s   p er f o r m a n ce s .           Fig u r e   2 .   T h k aiser   an d   r ec tan g u lar   p er f o r m a n ce s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1     8 2 9   -   838   832   T h ca s ca d ed   f ilter s   ar ta k e n   w it h   f i x ed   o r d er   o f   ( 3 6 0 ) ,   b ec au s th i s   ap p r o ac h   is   li m i ted   to   s tu d y in g   th c h an g in   t h s y s te m   p er f o r m a n ce   b y   ch an g i n g   th p o s itio n s   o f   its   co n s tit u en f ilter s ,   an d   th i s   is   w h at  m ak e s   th o b s er v ed   s ta t io n ar y   m ea s u r e m e n ts   i n   all  p o s s ib le  atte m p t s .   Ho w e v er ,   th m eth o d   b ased   o n   esti m ati n g   t h d is p ar it y   o f   th ch an g ed   v al u in   SNR   a n d   MSE   p er f o r m an ce s ,   r esu lt in g   f r o m   th o u tp u o f   ca s ca d f ilter   b lo d esig n ,   w il b p r o d u ce d   s ix   p o s s ib le  p atter n s   o f   ca s ca d f ilter ,   i.e .   it’ s   r ep r esen ted   th s i x   ca s ca d ed   f ilter   co n f ig u r atio n s   f o r   ea ch   m en t io n ed   w i n d o w   as  s h o w n   i n   t h e T ab le  1 ,   i.e .   T h t w o   w in d o w s   f r o m   FD A   T o o ls ,   ar test ed   w i th   th f il ter s ,   an d   th s ix   ca s ca d ed   f ilter   co n f i g u r atio n s   ar o b tain ed .     A cc o r d in g   to   t h co n d itio n   o f   SN R   a n d   MSE   m ea s u r e m en t s ,   th d is p ar it y   a v er ag ( D A )   is   d etec ted   f r o m   c h an g i n g   v a lu e s   o f   f il t er s   p o s itio n   p atter n s w i ll  b e   in v esti g ati n g   t h b est  f ilter s   p o s itio n   a n d   th co n v e n ien w i n d o w ,   ap p lied   to   ac h iev t h tas k   o f   f ilter i n g   th n o is y   E C s ig n al s   in   d if f er en ca s e s .   T h p o s itio n   o f   th e   th r ee   f il ter s   t h a t j u s ti f ied   t h b est co n f ig u r ati o n   h ad   to   ac h ie v m o r p o ten t   i n   t h q u alit y   a n d   ac cu r ac y   ap p ea r an ce   o f   th E C s i g n al.   On   t h o th er   h a n d ,   m o r t h an   1 0 r ec o r d ed s am p les  u s ed   i n   ad v an ce ,   b y   tak i n g   in to   ac co u n m o r t h a n   o n d iag n o s i s   o f   d if f er e n h ea r d is ea s es   [ 2 6 ] .   Hen ce ,   th r esu lt s   ar in s er ted   in   t h e T ab le  2   in   w h ic h   s h o w i n g   th es ti m atio n   o f   t h SN R   an d   MSE   o b tain ed   f r o m   th f i n al  p h a s o f   eli m i n atin g   th p r ed o m i n an t   in ter f er e n ce s   o f   th E C s i g n al  b e f o r an d   af ter   f iltra t io n .   Fig u r e   il lu s tr ates   d etailed   w o r k   p la n   t h at  lis t s   t h s tep s   t h at  h a v b ee n   id en ti f ied   to   r ea ch   t h e   d esire d   r esu lts .   Fo r   clar if icati o n   o n l y ,   h er w f i n d   th ter m   m o v i n g   f ilter   ( ca s ca d ed   FIR  f ilter ) ,   w h ich   m ea n s   th at  t h e   f i lter s   ar r ep o s itio n ed   at  th e   s a m t i m e   i n s id t h ca s ca d ed   f ilter   e v er y   ti m f r o m   m ak i n g   t h e   n ec es s ar y   m ea s u r e m e n ts .   T h f o llo w in g   s tep s   ill u s tr ate  t h a lg o r ith m   p r o ce d u r e.           Fig u r e   3 .   Diag r a m   o f   th p r o p o s ed   m e th o d       Alg o rit h m   P r e - P r o ce s s in g   C a p tu r ed   E C s i g n al   I np ut:   No is y   E C s i g n al  I n p u t.   O utput : De - n o is i n g   E C O u tp u t.   I s s ue:   a i nv estig a t io into   t he  cha ng v a lue   o f   SNR   end   M SE   perf o r m a nces   in  t er ms   o f   cha ng ing   t he   po s it io n o f   t he  f ilte rs.   1 : L o ad   I n p u t.   2 : I n itializatio n   o f   ea ch   f ilter   b y   ch o o s i n g   o r d er s ,   cu t - o f f   f r eq u en c y   an d   s i m p le  f r eq u e n c y   i n   FD A   T o o ls .   3 Fil ter in g   I n p u s i g n al  b y   u s i n g   ( Kaiser   w in d o w ,   th e n   R ec tan g u lar   w i n d o w )   av a ilab le  in   FD A   T o o ls ,   an d   ch an g i n g   t h p o s itio n   o f   th f i lter s   in   ea c h   ti m e.   4 C o m p u ti n g   an d   co m p ar in g   th Ou tp u ac co r d in g   to   S NR   an d   MSE   p ar a m eter s   f o r t h p o s itio n   o f   ea ch   ca s ca d ed   f ilter .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752       R ev ea lin g   a n d   ev a l u a tin g   t h I n flu en ce   o f filter s   p o s itio n   in   c a s ca d ed   filt er   ....   ( A b d en o u r A l la li)   833   5 Dis p ar it y   Av er ag e s ti m ati o n   o f   an y   c h an g i n   t h SN R   o r   MSE   v al u es  a n d   co m p a r in g   t h e m   f o r   b o th   w i n d o w s .   6 : U s in g   th b es t p o s itio n   o f   f i lter s   an d   th b est  w i n d o w   to   im p r o v in g   t h E C s ig n al  i n   al l c ases   in   g e n er al.     No r m a an d   ab n o r m al  E C s ig n al s   ar co llected   f r o m   th P h y s io b an k   d atab ase,   w h ic h   is   f r ee l y   av ailab le  o n - lin at  [ 2 6 ] ,   w h er co u ld   f in d   m a n y   p r ev io u s l y   r ec o r d e d   E C p atter n s   s u c h   as  tex h ea d er   f ile,   b in ar y   a n n o tated   f ile,   a n d   b in ar y   d ata  s i g n al  f i le.   T h r ec o r d ed   s ig n al s   h av b ee n   r etr iev e d   f r o m   P h y s io b an k   A T -   ex p o r s ig n a ls   as  ( m at)   f o r m at   to   tak en   e x p er i m e n t,  m an ip u latio n   an d   i m p le m en u s in g   M A T L A B   an d   SIM UL I NK  e n v ir o n m en ts .   As  p r o o f   o f   co n ce p o f   th is   s tu d y ,   t h f o u r   f o llo w i n g   s u b s ec tio n s   i n cl u d ed   in   co m p let in g   t h r esu l ts   o f   t h e x p er i m e n tatio n s .     2 . 1 .     E v a lua t i o n o f   P T B   dia g no s is   E CG   da t a ba s e   W ith   M A T L A B ,   SIM U L I NK   v er s io n   8 . 2 . 0 . 7 0 1 ( 2 0 1 3 b )   6 4   b it  f o r   w in d o w s   7 ,   o p er atin g   s y s te m   O S   6 4 b its th p r o j ec h as  b ee n   ac h iev ed   b y   r etr iev i n g   th r a E C s ig n al  f r o m   p h y s io b an k   ( P T B   d iag n o s is   E C d atab ase) .   T h r ec o r d s   w er d ig itized   at  1 0 0 0   s am p l es  p er   s ec o n d   p er   ch an n el  w it h   1 6   b its   r eso lu tio n   ( 1 4   b its   f o r   E C G s ,   0 1   b it  f o r   r esp ir atio n   e f f ec an d   0 1   b it  f o r   lin v o lta g e f f ec t)   o v er   ± 1 6   m r a n g ed   o f   ( 0   to   6 5 5 3 5 )   [ 2 6 ] ,   i.e .   3 2 7 6 8   w h ic h   is   t h m id p o in o f   r eso l u tio n   th at  i s   w o r th   0   m V.   T h E C G   s a m p le s   d ata  f i le   f r o m   t h P T B   d atab ase  is   ex tr ac ted   an d   co n s id er ed   as  o r ig in al  E C s ig n al  w it h   lo w   an d   Me d iu m   f r eq u e n c y   n o is es.  E x p er i m e n tall y   t h s a m s a m p les   d ata  e m p lo y ee s   f o r   id en tify i n g   th p er f o r m a n c lev el s   o f   p r o p o s ed   w o r k ,   s u c h   as s h o w n   i n   T ab le   2.     2 . 2 .     SNR   a nd   M SE   pa ra m et er s   E C Si g n al  d e - n o is i n g   ap p r o ac h es  ar u s u all y   es ti m ated   b y   t h s i g n al  to   n o is r atio   ( S NR )   o n   d B   an d   m ea n   s q u ar er r o r   ( MSE )   p ar am eter s .   F u r t h er m o r e,   th e s p ar am e ter s   h a v t h ab ilit y   to   k n o w   h o w   clo s e   th d e - n o is ed   s i g n a l is i n   th o r ig in a l si g n al  a s s e s s m en t.     2 1 10 2 1 () 1 0 l o g             ( 1 ) ( ( ) ( ) ) N n N n xn S N R y n x n         ( 1 )     2 1 1 ( ( ) ( ) )                                   ( 2 ) N n M S E y n x n N    ( 2 )     As  s h o w n   in   ( 2 )   an d   ( 3 )   ar e   u s ed   to   ca lcu late  th SN R   o n   d B   an d   MSE   o f   th f ilte r ed   s ig n a l   r esp ec tiv el y ,   w h er e,   x ( n )   is   t h o r ig in al  E C i n p u s i g n al,   y ( n )   is   th o u tp u d e - n o i s ed   E C s ig n al  o f   d ig ita l   f ilter s ,   a n d   is   t h s a m p li n g   p o in ts   o f   E C s i g n als  [ 2 7 ] .   Hen ce   th b etter   d e - n o is in g   m et h o d   s h o u ld   h a v h ig h er   SN R   an d   lo w er   MSE .     2 . 3 .     Dig it a l F I f ilte r   T h r esp o n s o f   s u ch   f il ter   to   an   i m p u ls i s   co m p o s ed   o f   f in ite  s eq u e n ce   o f   M+ 1   s a m p le,   w h er e   is   th f il ter   o r d er .   Hen ce ,   th o u tp u Y( m )   o f   an   FIR  f ilt er   is   f u n ct io n   o n l y   o f   th i n p u s ig n al  X( m )   a n d   b k   ar th f i lter   co ef f icien ts   [ 2 8 ] .   T h i m p u l s r esp o n s e   o f   lin ea r - p h ase  FI R   f ilter   h as  ev e n   o r   o d d   s y m m etr y ,   w h ic h   ca n   b ex p lo ited   to   r ed u ce   th n u m b er   o f   m u ltip lier s   [ 2 9 ] .   Fo r   d ig ita FIR  f i lter s ,   ( co m p iler   5 . 0   b lo ck   s et)   ar u s e d   s u ch   a s   d ig ital  f ilter s   i n   o u r   s i m u latio n   ex p er i m e n ts ,   t h f il ter s   ar ap p lied   w it h   f i x ed   o r d er ,   s am p lin g   f r eq u e n c y   o f   ( 3 6 0   Hz  >=   2 * ( o r ig in a E C G   s ig n al) )   an d   cu t - o f f   f r eq u en c y   s elec ted   ac co r d in g   to   th u n d es ir ed   n o is f r eq u e n c y .   S o ,   th ese  m ater ial s ,   eq u ip m e n a n d   Si m u latio n   m eth o d s   ar co m b i n ed   to   ac h ie v o u r   m ai n   ai m s ,   a n d   f i ll  i n   th r es u lt s   o f   t h e   ex p er i m e n n o ted   in   t h f o llo w i n g   tab les,  i n   t h n ex s ec tio n .   A   d ig ital  FI R   f ilter   o f   o r d er   h as  t h tr an s f er   f u n ctio n   ca n   b d escr ib ed   b y :     0 ( ) ( )                                               ( 3 ) M k k Y m b x m k    ( 3 )     2 . 4 .     F DA  T o o ls   a nd   w ind o f un ct io   T h Fil ter   Desig n   an d   A n a l y s is   ( FD A )   is   v er y   i m p o r ta n to o to   cr ea te   f ilter   tr an s a ctio n s .   T h o p tio n s   av ailab le  d ep en d   o n   th s p ec if ic  f il ter   d e s ig n   m et h o d   [ 3 0 ] .   T h er a r t w o   t y p es  o f   w in d o w   f u n ctio n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1     8 2 9   -   838   834   d escr ib ed   b y   an   ad j u s tab le  w i n d o w   a n d   f i x ed   w in d o w   [ 2 9 ] .   T h ad j u s tab le  w i n d o w   h a s   b ee n   s et  u p   w i th   o n e   o r   m o r p ar a m eter s ,   in   w h ic h ,   th Kai s er   w in d o w   w as  a d o p ted   w it h   B eta”   p ar am e t er   β  0 . 5   in   t h is   ap p r o ac h .     On   th o th er   h a n d ,   th FIR  E q u ir ip p le  an d   FIR  w i n d o w   d esig n   m et h o d s   h a v s ettab le  o p tio n s .   Fo r   FIR  E q u ir ip p le,   th o p tio n   is   d en s it y   f ac to r .   Fo r   FIR  w i n d o w   t h o p tio n s   ar Scale  P ass - b an d ,   w i n d o w   s elec tio n ,   a n d   f o r   th f o llo w i n g   w i n d o w s ,   a   s e ttab le  p ar a m et er   [ 3 0 ] .       3.   RE SU L T E V AL U AT I O N AND  DIS CUSS I O N   3 . 1 .     E CG   De - no is ing   perf o rm a nce  ba s ed  o n f ilte rs po s it i o ns   w it h k a is er   a nd   re ct a ng ula w ind o w s   W ith in   t h s co p o f   k n o w led g f r o m   o u r   p r o p o s ed   m et h o d   ex p er i m en ts ,   in c lu d i n g   t h at  t h p r o ce s s   o f   n o is e s   d is p o s al,   d ep en d s   o n   s ev er al  f ac to r s   t h at  d ir ec t l y   a f f ec t   th f il ter   r esu l ts   a n d   th q u alit y   o f   th e   ac co m p a n y in g   s ig n al s .   T h ese  is s u es  ca n   b ex p lai n ed   i n   th e   f o llo w in g   p o in ts Ho w   to   s el ec th p o s itio n   o f   ea ch   f ilter   i n   t h co m b i n atio n   o f   ca s ca d ed   f ilter ?   I . e.   w h i ch   o n a m o n g   t h ese   f ilter s   s h o u ld   b t h f ir s t,  in ter m ed iate  o r   last   to   co m b i n th e m ?   T h en ,   h o w   to   d eter m in th c u t - o f f   f r eq u en c y   b an d s   w it h   ap p r o p r iate   o r d er   f o r   ea ch   f ilter ?   A n d   th s o r ts   o f   w in d o w s   w h ic h   ar u s ed   f o r   co n f ig u r i n g   t h e   f ilter   o r   an y   o th er   tech n iq u f o r   f ilter i n g   t h s i g n als?   T ab le   1 s h o w s   t h r esu lts   o b tai n ed   f r o m   t h f i n al  p h a s o f   eli m i n ati n g   t h p r ed o m in a n i n te r f er en ce s   o f   t h E C s ig n al.   Ho w ev er ,   b y   ap p l y i n g   al p o s s ib le   ex p er i m en ts   o n   t h th r ee   f i l ter s   p o s itio n s   w h ic h   ar e   u s ed   f o r   t h s er ial  s y s te m   r ep r esen ti n g   t h e   ca s ca d ed   FIR   f ilt er .   T h o u tp u t s   S NR   an d   MS E   p ar a m eter s   g i v e n   b y   ea c h   co n f i g u r atio n   ( p o s itio n )   ar co m p ar ed   in   Kaiser   th e n   R ec ta n g u lar   w in d o w .   Hen ce ,   th test   o f   v ar io u s   SNR   le v els  ar c o n ce n tr at ed   ( 2   to   6   d B ) ,   w h er t h b est  SN R   le v els  ar t r ap p ed   n ea r ly   li k e   3 . 4 0 SNR <3 . 9 0   d B   in   Kaiser   w i n d o w   a n d   4 . 9 5 SNR 5 . 7 5   in   R ec ta n g u lar   w i n d o w .         T ab le  1 .   T h r esu lts   o f   t h d e - n o is i n g   p er f o r m an ce   o f   s ev er a l p o s itio n s   u s i n g   SNR   a n d   MS E   p ar am eter s   F i l t e r p o si t i o n s   K a i se r   R e c t a n g u l a r   S N R   M S E   S N R   M S E   L - B - H   0 3 . 4 3 5 1   0 . 0 1 0 0   0 4 . 6 8 3 0   0 . 0 0 9 8   H - L - B   0 3 . 6 2 3 9   0 . 0 1 0 0   0 4 . 9 4 3 3   0 . 0 0 9 8   B - H - L   0 2 . 9 7 9 8   0 . 0 1 0 0   0 4 . 0 4 3 2   0 . 0 0 9 8   L - H - B   0 3 . 1 5 5 3   0 . 0 1 0 0   0 4 . 3 9 8 1   0 . 0 0 9 8   B - L - H   0 3 . 1 8 9 1   0 . 0 1 0 0   0 4 . 4 2 6 8   0 . 0 0 9 8   H - B - L   0 3 . 8 9 9 6   0 . 0 1 0 0   0 5 . 7 2 2 3   0 . 0 0 9 8   DA   ± 0 . 3 8 0 4 6   0   ± 0 . 7 0 2 7 8   0       T h d is p ar ity   a v er ag o f   SN R   v alu e s   i n   Kaiser   a n d   R ec ta n g u lar   w i n d o w s   ar r esp ec tiv el y   esti m ated   b y   ± 0 . 3 8 0 4 6   d B   an d   ± 0 . 7 0 2 7 8   d B .   T h ese  v alu e s   h a v b ee n   ex tr ac ted   to   id en ti f y   th d i f f e r en ce   b et w ee n   ea c h   th e s w i n d o w s .   Mo r eo v er ,   w h ich   g et s   u p   t h tas k   o f   c h o o s in g   th r i g h w in d o w   is   p o s s ib le.   T h ese  v al u es   m a y   b s m all  b u ca n   a f f ec t   t h q u al it y   o f   th p r o ce s s   an d   th e   ap p ea r an ce   o f   t h e   m o r p h o lo g y   o f   E C s ig n al s   as  s h o w n   i n   th F i g u r e   4   an d   5 .   Ho w ev er ,   th MSE   p er f o r m a n ce s   w er r e m ain ed   s tab le  in   b o th   w i n d o w s ,   as  d er iv ed   f r o m   i m p r o v ed   co n f ig u r at io n s   r e s p ec tiv el y .   T h u s ,   o b s er v atio n s   ar ad m itted   th ( HP F - B SF - L P F)  co n f i g u r atio n   o r   H - B - L   p o s iti o n   as  th b est  a m o n g   all  p o s iti o n s m o r eo v er ,   th i s   s tr u ct u r is   ac h ie v in g   t h d e s ir ed   ac cu r ac y   to   i m p r o v t h q u alit y   o f   E C s i g n al s ,   t h r o u g h   t h ab o v e - m en tio n ed   r u le s   o f   m a x i m u m   SNR   an d   m in i m u m   MSE .   H o w e v er ,   s u c h   as  f o u n d   i n   th f o llo w in g   tab le  th e   r esu lt s   ac h ie v ed   f r o m   t h is   co m p o s itio n   a f ter   g en er aliz in g   t h v a lid it y   o f   it s   p er f o r m a n ce   o n   m a n y   s i g n a ls   w i th   d if f er e n t so u r ce s   an d   p atter n s .     Yo u   ca n   lo o k   at  t h e   p o in ts   r ep r esen ted   in   t h g r ap h ical   cu r v e   o f   th e   p er f o r m a n ce   o f   th e   u s ed   w i n d o w s .   B y   c h ec k i n g   w h a i s   s h o w n ,   t h v al u es  o f   SN R   a r co n s tan t l y   c h an g i n g   in   ea c h   co n f ig u r atio n   th at   ha s   b ee n   ap p lied .   As  t h v al u es  w er f air l y   co n s is te n t,  e x ce p th at  t h R ec tan g u lar   as  f i x ed   w i n d o w ,   i t   ac h iev ed   n o ticea b le  r is in   th H - B - L   co n f i g u r atio n ,   an d   th is   s u p p o r ts   w h at  w a s   s tat ed   in   th co m m e n t   ab o u T ab le  1 .   Fro m   h er it   w il b b etter   to   co n tain   t h v ar iab les  t h at  ca n   b e x a m in e d   th r o u g h   A NO V ap p licatio n .     3 . 2 .     T he  ANO VA  re s ults   T o   ch ec k   th v a lid it y   o f   r es u lt s ,   th o n e - w a y   a n al y s i s   o f   v ar ian ce   ( A NOV A )   w a s   also   e m p lo y ed   f o r   an al y z in g   t h e f f ec ts   o f   f il ter s   p o s itio n   w i th   th e   to w   s elec te d   w i n d o w   t y p e s   at  v ar io u s   S NR   v al u es  o n   E C G   de - n o is i n g   s y s te m .   T h A N OV A   r esu lt s   ( 2 2 . 9 9 3 ,   P   =   0 . 0 0 0 )   in d icate   th at  th f ilter s   p o s itio n s   ar r an g e m en o f   th ca s ca d ed   s y s te m   at  v ar io u s   E C s i g n als  h as s ig n i f ica n t d if f er en ce s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752       R ev ea lin g   a n d   ev a l u a tin g   t h I n flu en ce   o f filter s   p o s itio n   in   c a s ca d ed   filt er   ....   ( A b d en o u r A l la li)   835   3 . 3 .     E CG   De - no is ing   ba s ed  o n H - B - L   co nfig ura t i o n   T h F ig u r e   4   s h o w s   t h s tep s   o f   th ca s ca d ed   FIR  f i lter   o f   o u r   p r o p o s ed   m e t h o d ,   w h ic h   th s i g n al   p ass es  d u r in g   n o is e s   ca n ce lli n g .   F u r t h er m o r e,   t h P T B   d ata b ase  r ec o r d s   co n tain   clea n   E C s ig n al s   g r o u p ed   w it h   r esp ir atio n   an d   5 0 /6 0   Hz   ef f ec t s ,   t h W GN   h a s   b ee n   a d d ed   to   f o r m   a   n o i s y   E C s ig n al  b y   t h r ee   m aj o r   n o is es  s u c h   as s h o w n   in   t h F i g u r e   5 .           Fig u r e   4 .   Step s   o f   d e - n o is i n g   E C s i g n a l u s in g   t h H - B - L   c o n f i g u r atio n           Fig u r e   5 .   T h o u tp u t sig n als r e s u lted   f r o m   t h ca s ca d ed   f ilter   w it h   d if f er e n t c o n f ig u r atio n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1     8 2 9   -   838   836   T h H - B - L   co n f i g u r atio n   to   b p r o v ed   s u cc ess f u n o i s r e m o v al  p r o ce d u r w h ile  p r es er v in g   t h e   m o r p h o lo g y   o f   th e   E C G   s i g n a ls .   Ho w ev er ,   y o u   ca n   ch ec k   th s i g n al   as   it  g o es  t h r o u g h   t h f o llo w in g   f il ter in g   s tep s .   W h er e,   a)   R a w   ( o r ig in al)   E C s ig n al  w as  r ec o r d ed   f o r   P atien N o   2 7 1   in   th PTB   d atab ase;  th is   in d icatio n   i s   ac co m p a n ied   b y   B L W   an d   P L I   n o is es,  wh ich   h a v b ee n   d iag n o s ed   w it h   t h d is ea s o f   M y o ca r d itis ,   an d   th at s   d u t o   ad d itio n al  d iag n o s es  o f   A r t er ial  Hy p er te n s io n   [ 2 6 ] . b )   W GN  co r r u p ted   r a w   E C s ig n al   at  an   SN R   o f   - 2 7 . 4 2   d B   ad j u s ted   to   ac h iev SNR   lev el s ,   it  is   u s ed   as  th m u s cle s   co n tr ac tio n   ef f ec s o u r ce ,   i.e .   t h e f f ec t   o f   E MG   n o is [ 3 1 ] .   c)   T h r aw   s ig n al  m i x ed   w it h   W GN  ( f u ll  n o is y   E C s i g n al) ,   w h er it   p ass e s   t h r o u g h   th e   n ex t h r ee   p h a s es   o f   f i lt r atio n   i n   ta g s   as  s h o w n   in   t h f o llo w i n g   s tep s .   d ,   a n d   f .   d )   T h s ig n al  r es u lt in g   f r o m   t h f ir s f ilter   HP i s   f r ee   f r o m   B L W   n o is e,   w h er it  b ec a m e   in   ac co r d an ce   w it h   th ax is   li n 0 . e)   T h s ig n al   r esu lti n g   f r o m   t h s ec o n d   f ilter   B SF   is   f r ee   o f   B L W   an d   P L I   ( 5 0 /6 0 Hz)   f r eq u en c y   n o is e s ,   w h er it  s h o u ld   b as  in p u f o r   t h n e x s tag o f   t h d e - n o is i n g   tas k .   f ) T h s ig n al  r e s u l ted   f r o m   t h th ir d   f ilter   L P F a n d   th E MG   n o is r e m o v ed   w it h   t h o th er   n o is e s   ( d e - n o is ed   E C s ig n al) .     3 . 4 .     E CG   De - no is ing   ba s ed  t he  co m pa riso n t he  m o rpho lo g ies o f   def er ent   co nfig ura t io ns   B y   ap p l y i n g   th d ef er e n co n f i g u r atio n s ,   in   w h ic h   n o tice ab le  d if f er en ce   cr ea ted   o u o n   th E C G   s ig n al  m o r p h o lo g y .   T h s ig n als  g e n er ated   b y   th is   w o r k   s h o w   th d if f er e n ce   b et w ee n   th ca s es.  W h er th r es u lted   E C s ig n al  w a s   p r es en ted   t h r ea s i g n al  w a v e f o r m .   He n ce ,   a) , b ) , c) , d ) , e)   an d   f )   ar illu s tr ati n g   th e   m o r p h o lo g y   o f   t h ca r d iac  c y cles;  w it h   d if f er e n t h ick n e s s   in   ea ch   o f   t h e m ,   b u f )   I is   t h b est  d u to   t h e   ex ce lle n co n f i g u r atio n   ( H - B - L ) .   Ho w ev er ,   t h r es u lti n g   s i g n al   p r eser v es  t h E C m o r p h o lo g y .   He n ce ,   i n   th is   t y p o f   s tu d ied   d ata,   w e   f o u n d   t h at  t h P   w a v w a s   in v er ted   ( n e g ati v e)   [ 3 2 ]   an d   th i s   i s   d u to   th e   d iag n o s t ic  s tat u s   o f   t h p atie n t   f r o m   w h ich   t h d ata  ar d r a w n .     3 . 5 .     Co nfir m a t io n o n o t her  E C G s   dia g no s t ic  cla s s   T ab le   2   s h o w s   t h r esu l ts   o b tain ed   f r o m   t h co n f o r m atio n s   o f   o u r   p r o p o s ed   ap p r o ac h   u s in g   t h ( H - B - L )   co n f i g u r atio n   w it h   R ec tan g u lar   w i n d o w .   T h r ec o r d s   s h o w n   in   th is   tab le  e x tr ac t ed   f r o m   t h P T B   d iag n o s t ic  d atab ase,   w ith in   t h h ea d er   ( . h ea )   f ile s   o f   m o s o f   th e s E C r ec o r d s   co n tai n   d etailed   clin ical   s u m m ar y ,   i n cl u d in g   d iag n o s is ,   ag e,   g e n d er ,   an d   d ata  o n   m ed ical  h is to r y ,   h o s p ita m ed icatio n   a n d   in ter v e n tio n s   [ 2 6 ] .   T h SNR an d   MSE r ep r esen t h e s ti m atio n s   o f   E C G s   r ec o r d s   b ef o r f iltra tio n   an d   T h SNR an d   MSE r ep r esen t t h esti m atio n s   af ter   f iltra tio n .         T ab le  2 .   C o n f ir m at io n   e f f ec t s   o f   th d e - n o is i n g   p er f o r m a n ce   o f   th p r o p o s ed   m et h o d   f o r   d if f er en t d is ea s es i n   PT B   d iag n o s tic  d atab ase    D i a g n o st i c   c l a ss   P T B   d b   S N R 1   S N R 2   M S E 1   M S E 2   Ef f e c t o n   w a v e f o r m   M y o c a r d i a l i n f a r c t i o n   S 0 1 7 5 _ r e m   5 . 1 8 0 6   1 9 . 8 6 2 1   0 . 0 0 9 2   0 . 0 0 7 2   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 0 1 0 _ r e m   - 5 . 8 1 5 9   2 5 . 4 4 1 4   0 . 0 0 8 7   0 . 0 0 6 4   I mp r o v e d   si g n a l   C a r d i o my o p a t h y   S 0 3 9 2   l r e m   - 3 . 0 6 4 3   1 3 . 0 6 8 6   0 . 0 1 0 0   0 . 0 0 8 7   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 2 0 0 _ r e m   - 2 . 3 9 3 2   0 5 . 6 7 5 1   0 . 0 0 9 7   0 . 0 0 9 2   I mp r o v e d   si g n a l   H e a r t   f a i l u r e   S 0 0 2 3 _ r e m   - 1 0 . 1 7 7 6   0 6 . 7 7 9 6   0 . 0 0 9 9   0 . 0 0 9 3   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 1 8 3 _ r e m   - 0 . 3 1 4 6   1 2 . 3 1 2 1   0 . 0 1 0 1   0 . 0 0 8 9   I mp r o v e d   si g n a l   B u n d l e b r a n c h   b l o c k   S 0 4 4 1 _ r e m   - 7 . 1 8 6 0   2 3 . 0 8 5 9   0 . 0 1 1 1   0 . 0 0 8 8   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 4 2 9 _ r e m   - 1 . 9 1 2 7   0 9 . 3 0 0 6   0 . 0 1 0 7   0 . 0 0 9 8   I mp r o v e d   si g n a l   D y s r h y t h mi a   S 0 0 1 8 _ r e m   - 3 . 3 7 1 6   1 1 . 2 2 0 5   0 . 0 1 0 5   0 . 0 0 9 4   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 1 6 9 _ r e m   - 3 . 1 7 6 7   0 3 . 4 7 6 9   0 . 0 0 9 7   0 . 0 0 9 3   I mp r o v e d   si g n a l   M y o c a r d i a l h y p e r t r o p h y   S 0 3 9 0 _ r e m   - 3 . 2 8 6 7   0 6 . 7 6 7 9   0 . 0 0 9 7   0 . 0 0 9 8   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 4 3 4 _ r e m   - 1 1 . 3 8 3 0   0 7 . 7 7 1 0   0 . 0 0 9 5   0 . 0 0 8 8   I mp r o v e d   si g n a l   V a l v u l a r   h e a r t   d i se a se   S 0 0 3 0 _ r e m   - 8 . 7 2 4 1   1 8 . 8 8 7 2   0 . 0 1 0 3   0 . 0 0 8 4   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 1 9 9 _ r e m   - 8 . 4 3 6 3   1 0 . 4 2 4 8   0 . 0 0 9 3   0 . 0 0 8 3   I mp r o v e d   si g n a l   M y o c a r d i t i s   S 0 5 0 9 _ r e m   0 1 . 5 0 5 1   0 5 . 7 2 2 3   0 . 0 1 0 3   0 . 0 0 9 8   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 5 1 0 _ r e m   - 5 . 6 6 8 3   0 4 . 4 1 2 3   0 . 0 1 0 2   0 . 0 0 9 8   I mp r o v e d   si g n a l   H e a l t h y   c o n t r o l s   S 0 5 4 5 _ r e m   - 5 . 4 6 9 6   0 1 . 9 3 3 7   0 . 0 1 0 4   0 . 0 1 0 3   I mp r o v e d   si g n a l   S 0 5 0 0 _ r e m   0 1 . 4 5 1 7   0 1 . 8 1 6 9   0 . 0 1 0 7   0 . 0 1 0 5   I mp r o v e d   si g n a l       W ith   th i s   p r o p o s ed   ap p r o ac h   is   ap p lied   b y   tes tin g   t h w i n d o w s   w i th   t h f ilter s ,   u n d er   th e   co n d itio n   o f   m ax i m u m   SNR   a n d   m in i m u m   MSE ,   th e   b est   p er f o r m a n c is   ac h ie v ed   i n   ea c h   d iag n o s t ic  r ec o r d   class   a n d   d etec i m p r o v ed   E C G   s i g n als.   I n   t h co n te x o f   t h is   ap p r o ac h ,   t h ex p er i m en ts   h a v b ee n   r ec o g n izi n g   th a i t   e li m i n ate s   th p r o b le m   o f   d eter m in in g   th ap p r o p r iaten ess   o f   an y   f ilter   to   g et  r ea d   th u n d esire d   f r eq u en cie s   f r o m   a n y   r a w   s ig n al.   T h er ef o r e,   th s elec tio n   o f   f il ter s   in   ca s ca d ed   FIR  f ilter   co m b i n a tio n   s h o u ld   n o b e   r an d o m ,   d u e   to   it s   i m p ac o n   t h q u a lit y   o f   t h r es u lt in g   s i g n al.   E ac h   co m b i n atio n   o f   ca s c ad ed   FIR  f ilter   h as   its   p er f o r m a n ce .   T h is   is   n o li m ited   to   i m p r o v i n g   th q u alit y   o f   th E C s i g n al   s o lel y ,   b u r ath er   to   ap p l y   t h i s   tech n iq u to   an o t h er   t y p o f   s i g n al s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752       R ev ea lin g   a n d   ev a l u a tin g   t h I n flu en ce   o f filter s   p o s itio n   in   c a s ca d ed   filt er   ....   ( A b d en o u r A l la li)   83 7   3 . 6 .     Co m pa ri s o n o f   t he  pro po s ed  a pp ro a ch  w it h e x is t ing   w o rk s   T h h ig h   p er f o r m a n ce   o b tain e d   in   t h i s   o p ti m izatio n   h a s   b ee n   co m p ar ed   w i th   th e   e x is ted   p ap er s ,   [ 2 ]   an d   [ 2 4 ] .   Hen ce ,   t h is   co m p ar i s o n   co n tain s   f o u r   t y p es   o f   E C d atab ase  f r o m   t h P h y s io b an k   A T M.   So ,   t h s ig n i f ica n SNR   i m p r o v e m en an d   MSE   m i n i m izat io n   r es u lted   f r o m   t h d if f er e n p r o p o s ed   ca s ca d f ilter   d esig n s ,   ar illu s tr ated   in   t h T ab le   3 .   Firstl y ,   th i s   s t u d y   d ea l s   w it h   t h p r o b lem   o f   p o s itio n i n g   f ilt er s   in   t h s er ial  f ilter ,   m ain l y   d u to   th e   lack   o f   a w ar en e s s   o f   t h eir   i m p o r tan ce   in   p r ev io u s   w o r k s .   T h is   m et h o d   o f   s elec ti n g   t h b est  co n f i g u r atio n   o f   th f ilter   u s ed   to   r e m o v e   n o i s h as   ac h ie v ed   f air l y   i m p r e s s i v s u cc es s   i n   ter m s   o f   th e   q u a lit y   o f   p er f o r m an ce   an d   th ap p ea r an ce   o f   t h r esu lt in g   s i g n al  i n   g e n er al.   S ec o n d l y ,   af ter   a n   in - d ep th   a n al y s i s   o f   th d ata   o b tain ed ,   w r ea ch   t h at  th is   ta s k   g iv e s   v al u ab le  an d   ad d itiv co n tr ib u tio n   i n   th f ield   o f   s u cc es s iv f ilter i n g .   Fin all y ,   t h alg o r it h m   p r eser v es  u s e f u in f o r m a tio n   w h ile   r em o v i n g   n o is e s   f r o m   th E C s i g n al  w it h   t h e   p er f o r m a n ce   o f   n o is r ed u ctio n   is   o u t s ta n d in g .       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   o f   p r o p o s ed   ca s ca d ed   FIR f ilter   d esi g n   w it h   ex is ti n g   w o r k s   A u t h o r   n a me   P h y si o b a n k   A T M   d a t a b a se   S N R   i m p r o v e me n t   a f t e r   f i l t e r i n g ( d B )   M S m i n i m i z a t i o n   ( %)   P a t r o   e t   a l . , 2 0 1 5   [ 2 ]   M I T - B I H   N S R   D A TA   4 . 1 4   2 1 . 8 1   M I T - B I H   EC G   I D   D A TA   2 . 4 7   3 5 . 3 0   N a v d e e p   e t   a l . , 2 0 1 9   [ 2 4 ]   M I T - B I H   A r r h y t h mi a   7 . 7 5   -   P r e se n t   w o r k   P T B   d i a g n o st i c   EC G   d a t a b a se   3 1 . 2 5 7 3   2 6 . 4 3       4.   CO NCLU SI O N   E v er y   ea r lier   r esear ch   m a y   a g r ee   th at  th ca s ca d ed   f ilter   ca n   b ap p lied   as  d esig n   f o r   s u p p r ess in g   m u lti - n o i s es  f r o m   E C s ig n a ls ,   b u if   it  ca n   s a v th m o r p h o lo g y   o f   t h s i g n al.   W ith   t h d ee p   s tu d y ,   t h e   ca p ab ilit y   o f   th p r o p o s ed   o p ti m izat io n   tec h n iq u w as  id e n ti f ied   an d   ev al u ated   u s in g   t h p o ten tial  o f   SN R   an d   MSE   p ar a m eter s .   T h er ef o r e,   th o v er al l r es u lts   o b tain ed   s h o w   t h at  s e lecte d   f ilter s   ar r eliab le  tech n iq u to   b u s ed   i n   r ec o g n izi n g   t h e   v ar io u s   e f f ec ts   o n   ca s ca d ed   f ilter   d esig n .   T h e x p er i m e n ta l   r esu lt s   ar s h o w n   th at  R ec ta n g u lar   w i n d o w   i s   m o r e   p o ten t h a n   t h Kai s er   w i n d o w .   He n ce ,   th e   b est  SN R   le v els   ar tr ap p ed   n ea r l y   lik 3 . 4 0   d B   SNR <   3 . 9 0   d B   in   Kaiser   w i n d o w   an d   4 . 9 5   d B   SNR 5 . 7 5   d B   in   R ec ta n g u lar   w i n d o w .   He n ce ,   t h d is p ar it y   av er ag e   o f   SN R   v alu e s ,   i n   Kaiser   an d   R ec ta n g u lar   w in d o w s   ar r esp ec tiv e l y   esti m ated   b y   ± 0 . 3 8 0 4 6   d B   an d   ± 0 . 7 0 2 7 8   d B .   Ho w e v er ,   th e   MSE   p er f o r m an ce s   h a v r e m ain ed   s tab le  o r   th e   d if f er e n ce   i s   v er y   litt le   in   b o th .   O n   t h o t h er   h a n d ,   t h is   ap p lied   ap p r o ac h   h as  led   t o   3 1 . 3 0   d B   SNR   i m p r o v e m en t   w it h   MSE   m in i m izatio n   o f   2 6 . 4 3 %.   So ,   th o b j ec tiv es  o f   t h is   s t u d y   h a v e   b ee n   s u cc es s f u ll y   ac h iev ed   w i th   t h d esire d   ex p ec tatio n s ,   e v en   b y   u s i n g   m o r th an   E C G s   s i g n al  w it h   in co r p o r atin g   d if f er en t   d iag n o s t ic  clas s es.  T h ex ce ll en co n f i g u r atio n   o r   f ilter s   p o s itio n   ( H - B - L )   w as  p r o v ed   s u cc ess f u d e - n o i s i n g   ac tio n   w it h   s av in g   t h m o r p h o lo g y   o f   E C s i g n al s .   T h is   o p ti m izatio n   w ill   ce r tain l y   p r o v id an   ef f ic ien t   ad d itio n al  to o in   E C s ig n al  an al y s is ,   w h er t h p o s itio n   o f   th f ilter   p la y s   v i ta r o le  s ig n i f ican tl y   i m p r o v i n g   t h ca s ca d ed   f ilter   p er f o r m a n ce .   Mo r eo v er ,   an   e x ten s io n   to   i m p le m e n ti n g   t h i s   m et h o d   in   s p ec i f ic   h ar d w ar co - s i m u la tio n   e n v ir o n m e n t s   is   r ec o m m e n d ed .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   li k to   t h an k   t h an o n y m o u s   r ev ie wer s   w h o s ca r ef u r e v ie w s   a n d   d etailed   f ee d b ac k   h elp ed   to   en h an ce   t h r ea d ab ilit y   o f   t h i s   p ap er .       RE F E R E NC E S   [1 ]   M .   M o h a m e d , Hig h   f re q u e n c y   n o ise   a p p r o x im a ti o n   a n d   a d d a p t iv e   re d u c ti o n   i n   t h e   ECG   sig n a ls ,”   Do c to ra Diss . ,   Un iv e rsit y   o f   Be lg r a d e ,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   2 0 1 8 .   [2 ]   K.  K . P a tr o   a n d   P .   R .   Ku m a r,   De - n o isin g   o f   ECG   r a w   sig n a b y   c a s c a d e d   w in d o w   b a se d   d ig it a f il ters   c o n f ig u ra ti o n , 2 0 1 5   IEE P o w e r,  Co mm u n ica ti o n   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y   Co n fer e n c e   (PCIT C) 2 0 1 5 ,   pp.   1 2 0 - 124 .   [3 ]   C. V e n k a tes a n ,   P .   K .K u m a r,   a n d   R.   V a ra th a ra jan ,“ F P G A   i m p le m e n tatio n   o f   m o d if ied   e rro n o rm a li z e d   L M S   a d a p ti v e   f il ter f o EC G   n o ise   re m o v a l ,   Clu ste r Co mp u ti n g ,   p p .   1 - 9 ,   2 0 1 8 .   [4 ]   L .   S a ra n g ,   J.  Ra m b a b u ,   A . V a tt iR u p a li ,   a n d   V . T o r n e k a r ,“ A   su rv e y   o n   E CG   sig n a d e - n o isin g   tec h n i q u e s ,   in   2 0 1 3   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   C o mm u n ica t io n   S y ste ms   a n d   Ne tw o rk   T e c h n o l o g ies p p .   6 0 - 64 2 0 1 3 .   [5 ]   N.  S .   N . S h a h r u d i n ,   K.   A .   S id e k ,   a n d   A .   Z . Ju s o h ,“ El e c tro c a rd io g ra m   (EC G b a se d   stre ss   re c o g n it io n   in teg ra ted   w it h   d if fe re n c l a ss i f ica ti o n   o f   a g e   a n d   g e n d e r , In d o n e si a n   J o u rn a o f   El e c trica En g in e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e v o l.   15 ,   n o .   1 pp 1 9 9 - 2 1 0 ,   2 0 1 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lecE n g &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1     8 2 9   -   838   838   [6 ]   R.   Nid h i   a n d   R.   M e h ra ,   A n a l y sis  o f   b u tt e rw o rth   a n d   c h e b y sh e v   f il ters   f o e c g d e n o isin g   u sin g   w a v e lets, I OS Jo u rn a o El e c tro n ics   a n d   C o mm u n ica ti o n   E n g i n e e rin g   ( IOS R - J E CE) v o l.   6 ,   n o .   6 ,   pp .   3 7 - 4 4 ,   2 0 1 3 .     [7 ]   E.   M u sta p h a ,   E.   A b d e lm o u n im ,   H.  Ra c h id ,   a n d   B.   A b d e laz iz,  El e c tro c a rd io g ra m   sig n a d e n o isin g   u sin g   d isc re te   w a v e let  tran s f o r m , J o u rn a o C o mp u ter   T e c h n o l o g y   a n d   Ap p li c a ti o n   ( J CT A) v o l.   5 ,   n o .   2 ,   p p .   9 8 - 1 0 4 ,   2 0 1 4 .     [8 ]   B.   M o h a m m e d   a n d   E.   Ha ss a n ,   F P GA - i m p le m e n tatio n   o f   w a v e le t - b a se d   d e - n o isi n g   tec h n iq u e   to   re m o v e   p o w e r - li n e   in terf e re n c e   f ro m   EC G   si g n a l, Pro c e e d in g o t h e   1 0 th   I EE In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   I n fo rm a t io n   T e c h n o l o g y   a n d   A p p l ica ti o n s i n   B io me d icin e ,   p p .   1 - 4 2 0 1 0 .   [9 ]   G .   M o sta f a ,   S .   Ga ss e r,   a n d   M .   S .   El   M a h a ll a wy ,   M ATLA B   si m u latio n   c o m p a riso n   f o d i f fe re n a d a p ti v e   n o ise   c a n c e latio n   a lg o rit h m s, T h e   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Di g it a l   In f o rm a ti o n ,   Ne two rk in g ,   a n d   W ire les s   Co mm u n ica ti o n s ( DINW C),   S o c iety   o Di g it a l   In f o rm a ti o n   a n d   W ir e les s Co mm u n ica ti o n ,   2 0 1 4 .   [1 0 ]   V .   A sw a th y   a n d   P .   S o n iy a ,   No ise   A n a l y sis  a n d   Dif f e r e n De n o is in g   T e c h n iq u e o f   ECG   S ig n a l - S u rv e y ,” IOS R   J o u rn a o El e c tro n ics   a n d   C o mm u n ica ti o n   E n g i n e e rin g   ( IOS R - J E CE) ,   2 0 1 6 .   [1 1 ]   E.   M u sta p h a ,   E.   A b d e lm o u n im ,   H.  Ra c h id ,   a n d   B.   A b d e laz iz,  Re a T i m e   EM G   No ise   Ca n c e ll a ti o n   f ro m   EC S ig n a ls  u sin g   A d a p ti v e   F il terin g , Pro c e e d in g o t h e   2 n d   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   C o mp u ti n g   a n d   W ire les Co mm u n ica ti o n   S y ste ms   ( ICC W C S ) ,   p .   5 4 ,   2 0 1 7 .     [1 2 ]   B.   De e p a k   a n d   S .   P rim a l ,“ ECG   No ise   Re m o v a u sin g   A d a p ti v e   F il terin g ,” In ter n a ti o n a J o u rn a o En g in e e rin g   Res e a rc h   a n d   A p p li c a ti o n s( IJ ER A) ,   2 0 1 4 .   [1 3 ]   V .   Ka d a m ,   R.   G .   Da b h a d e ,   a n d   A . B.   G a i k w a d “B a sic   sig n a p ro c e ss in g   s y ste m   d e si g n   o n   f p g a   u s in g   L M S   b a se d   a d a p ti v e   f il ter, In ter n a ti o n a J o u rn a o Res e a rc h   in   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y ( IJ RE T ) v o l.   4 ,   n o .   1 2 ,   2 0 1 5 .     [1 4 ]   V .   B .   G a lp h a d e   a n d   P .   C.   B h a sk a r,   “S w a r m   a l g o rit h m   b a se d   a d a p ti v e   f il ter  d e sig n   to   re m o v e   p o w e li n e   in terf e re n c e   f ro m   EC G   sig n a l , In ter n a ti o n a J o u r n a l   o Res e a rc h   i n   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y   ( IJ RE T ) ,   v o l.   4 ,   n o .   3 ,   2 0 1 5 .     [1 5 ]   S .   Kh a n ,   S .   M .   A n w a r,   W .   A b b a s,  a n d   Q.  Rizw a n ,   A   n o v e a d a p ti v e   a lg o rit h m   f o re m o v a o f   p o w e li n e   in terf e re n c e   f ro m   e c g   si g n a l , S c ien c e   In ter n a ti o n a l ,   v o l.   2 8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 9 - 1 4 3 ,   2 0 1 6 .   [1 6 ]   P. C.   Bh a sk a a n d   M . D.  Up lan e ,   Hig h   f re q u e n c y   e lec tro m y o g ra m   n o ise   re m o v a f ro m   e lec tro c a rd io g ra m   u sin g   F I lo w   p a ss   f il ter b a se d   o n   F P G A , P ro c e d ia   T e c h n o l o g y ,   v o l.   2 5 ,   p p .   497 - 5 0 4 ,   2 0 1 6 .     [1 7 ]   P . C.   Bh a sk a r   a n d   M . D.  U p lan e ,   F P GA   Ba se d   No tch   F il te to   Re m o v e   P L No ise   f ro m   EC G ,” In ter n a ti o n a l   J o u rn a o n   Rec e n a n d   I n n o v a ti o n   T re n d s in   Co mp u ti n g   a n d   C o mm u n ica t io n ,   v o l.   3 ,   n o .   4 ,   p p .   2 2 4 6 - 2 2 5 0 ,   2 0 1 5 .     [1 8 ]   M. S w e ta,  M .   A k a n k sh a ,   C.   M u s k a n a n d   P .   K.  Ra h i ,“ De sig n   a n d   P e rf o rm a n c e   A n a l y sis  o f   F IR  Lo w - P a ss   F il ter  u sin g   Ba rtl e tt ,   Blac k m a n   a n d   T a y lo W in d o w   T e c h n iq u e ,” In ter n a ti o n a J o u rn a o n   Rec e n a n d   I n n o v a ti o n   T re n d s   in   Co m p u t in g   a n d   Co mm u n ica ti o n   ( IJ RE S T ), v o l.   5,   n o .   5 ,   pp.   1 1 1 6 - 1 1 2 1 ,   2 0 1 7 .     [1 9 ]   P. C.   B h a sk a r   a n d   M . D.  Up lan e ,   F P GA   Ba se d   Dig it a F IR  M u lt il e v e F il terin g   F o ECG   De n o isi n g ,” In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   In f o rm a ti o n   Pro c e ss in g   ( ICIP) ,   p p .   7 3 3 - 7 38 2 0 1 5 .   [2 0 ]   S . Ku m a r,   R. M e h ra ,   a n d   Ch a n d n i,   I m p le m e n tatio n   a n d   d e sig n i n g   o f   F IR  f il ters   u sin g   k a is e r   w in d o w   f o d e - n o isin g   o f   e l e c tro c a rd io g ra m   sig n a ls  o n   F P G A ,” IEE 7 th   P o we r In d ia   I n te rn a ti o n a Co n fer e n c e   ( PII CON) p p .   1 - 6 2 0 1 6 .   [2 1 ]   G .   W a n g e a l. ECG  sig n a d e n o isin g   b a se d   o n   d e e p   f a c to a n a ly sis ,”   Bi o me d ica S ig n a Pro c e ss in g   a n d   C o n tro l v o l.   5 7 ,   p .   1 0 1 8 2 4 2 0 2 0 .   [2 2 ]   S.  H ong   e a l. , Op p o rt u n i ti e a n d   c h a ll e n g e o f   d e e p   lea rn in g   m e th o d f o e lec tro c a rd io g ra m   d a t a A   s y ste m a ti c   re v ie w ,”   Co mp u ter s in   Bi o l o g y   a n d   M e d icin e ,   p .   1 0 3 8 0 1 ,   2 0 2 0 .   [2 3 ]   A .   K.  V e r m a ,   I. S a in i,   a n d   B.   S .   S a in i ,   A lex a n d e f ra c ti o n a d if fe re n ti a w in d o w   f il ter  f o E CG   d e n o isin g ,   Au stra l a sia n   p h y sic a &   e n g in e e rin g   sc ien c e s in   me d icin e ,   v o l.   41 ,   n o .   2,   p p .   5 1 9 - 5 3 9 ,   2 0 1 8 .   [2 4 ]   P .   Na v d e e p ,   S .   M e e n a k sh i,   a n d   J.  S h ru ti ,“ De sig n   a n d P e rf o rm a n c e   A n a l y sis   o f   C a sc a d e   Dig it a F il ter  f o EC G   S ig n a P ro c e ss in g ,” In ter n a ti o n a J o u rn a o f   In n o v a ti v   T e c h n o lo g y   a n d   Exp l o rin g   E n g i n e e rin g ( IJ IT EE ) v o l.   8 ,   n o .   8 ,   2 0 1 9 .   [2 5 ]   M .   S . C h a v a n ,   R.   A .   A g a r w a la,  a n d   M .   D.   Up lan e ,“ Us e   o f   Ka ise win d o w   f o EC G   p ro c e ss in g ,”   Pro c e e d in g o f   th e   5 th   W S EA S   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   S i g n a Pro c e ss in g ,   R o b o ti c s a n d   Au t o ma ti o n 2 0 0 6 .   [2 6 ]   P h y sio Ne t . h tt p s:// p h y sio n e t. o rg /c o n ten t/ ? to p ic= P T (a c c e ss e d   J ul .   2 3 ,   2 0 1 8 ) .   [2 7 ]   J.W a n g ,   Y.  Ye a ,   X .   P a n ,   a n d   X.  G a o ,   P a ra ll e l - ty p e   f r a c ti o n a z e ro - p h a se   f il terin g   f o ECG   sig n a d e n o isin g , ”  Bi o me d ica l S i g n a Pro c e ss in g   a n d   Co n tr o l ,   v o l .   1 8 ,   p p .   36 - 4 1 ,   2 0 1 5 .   [2 8 ]   V .   M . Dik h o le,  S .   R. De sh m u k h ,   N .   W .   L a b a d e ,   P .   P . Ch a v a n ,   a n d   N .   M . V e ru lk a r,   Eff e c o f   F in it e   W o rd   L e n g th   f o r   F IR  F il ter  C o e ff icie n t   in   El e c tro c a rd io g ra m   F il terin g , Na ti o n a C o n fer e n c e   o n   In n o v a ti v e   T re n d in   S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g   ( NC - IT S E '1 6 ) v o l.   4 ,   n o .   7 ,   2 0 1 6 .   [2 9 ]   K.  S .   T h y a g a r a jan ,   In tro d u c ti o n   to   Dig it a S ig n a Pro c e ss in g   Us in g   M AT L AB   wit h   A p p l ic a ti o n   t o   Dig it a Co mm u n ica ti o n s , S p rin g e r ,   2 0 1 8 .   [3 0 ]   M a tl a b   h e l p . h tt p s :/ /www . m a th w o rk s.co m   /h e lp /sig n a l/ u g   / h e lp /sig n a l/ u g (a c c e ss e d   No v .   13 2 0 1 9 ) .   [3 1 ]   S . A .   Ch o u a k ri,   F .   Be re k si - Re g u ig ,   S .   A h m a id i,   a n d   O.  F o k a p u ,   ECG   sig n a s m o o th in g   b a se d   o n   c o m b in i n g   w a v e let  d e n o isin g   lev e ls ,”   Asia n   J o u rn a o T e c h n o l o g y ,   v o l .   5 ,   p p .   6 6 6 - 6 7 7 ,   2 0 0 6 .   [3 2 ]   T .   W .   Ba e   a n d   K.  K.  Kw o n ,“ Ef f i c ien Re a l - T i m e   a n d   QRS  De t e c ti o n   M e t h o d   Us in g   a   P a ir   o f   De riv a ti v e   F il ters   a n d   M a x   F il ter f o P o rtab le E CG   De v ice ,” Ap p li e d   S c ien c e s,  v o l.   9 ,   n o .   1 9 ,   p .   4 1 2 8 ,   2 0 1 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.