I nte rna t io na l J o urna l   o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   2 A p r il   201 9 ,   p p .   1 0 2 8 ~ 1 0 3 5   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 2 . pp 1 0 2 8 - 1035          1028       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   No ise reduc tion i n ECG   sig na ls for  bio - tele m etry       V.   J a g a n Na v ee n 1 ,   K .   M ur a li K rish na 2 ,   K .   Ra j a   Ra j es w a ri 3   1 De p a rtme n o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   G M In stit u te o f   T e c h n o lo g y ,   Ra ja m ,   In d ia    2 De p a rtme n o f   ECE ,   A NIT S ,   V ish a k h a p a tn a m ,   In d ia   3 De p a rtme n o f   ECE ,   G VP CEW ,   V ish a k h a p a t n a m ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   1 9 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Sep   2 0 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ok t   1 1 ,   2 0 1 8       In   Bio tele m e tr y ,   Bio m e d ica sig n a su c h   a EC G   is   e x tre m e l y   i m p o rtan in   th e   d iag n o sis  o f   p a ti e n ts  in   re m o te  lo c a ti o n   a n d   is  re c o rd e d   c o m m o n l y   w it h   n o ise .   C o n si d e re d   a tt e n t io n   is  re q u ired   f o a n a ly sis  o f   ECG   sig n a to   f in d   th e   p a th o - p h y sio lo g y   a n d   sta tu o f   p a ti e n t .   In   th is  p a p e r,   L M S   a n d   RL S   a lg o rit h m   a re   i m p le m e n ted   o n   a d a p ti v e   F IR  f il ter  f o re d u c in g   p o w e li n e   in terf e re n c e   (5 0 Hz a n d   (AWG N n o ise   o n   ECG   si g n a ls  . T h e   EC sig n a ls   a re   ra n d o m l y   c h o se n   f ro m   M IT _ BIH  d a ta  b a se   a n d   d e - n o i sin g   u sin g   a lg o rit h m s.  T h e   p e a k a n d   h e a rt  ra te  o f   th e   EC G   sig n a a r e   e sti m a ted .   T h e   m e a su re m e n ts  a re   tak e n   in   term s   o f   S ig n a P o w e r,   No ise   P o w e a n d   M e a n   S q u a re   Err o r.   K ey w o r d s :   E C s i g n a ls     L MS  al g o r ith m   Me an   Sq u ar E r r o r   p o w er   lin i n ter f er e n ce   R L S a lg o r it h m   Co p y rig h ©   201 9   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   V.   J ag an   Nav ee n ,     Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icat io n   E n g i n ee r in g ,   GM R   I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y ,   R aj am ,   I n d ia .   E m ail: j ag an n a v ee n 8 0 1 @ g m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h E lectr o   C ar d io g r am   ( E C G)   p r o d u ce s   elec tr ical  s i g n a ls   o f   th ea ch   ca r d iac  c y cle.   I n   th ca r d iac  c y cle  ea ch   ev e n h a s   its   o w n   s ig n i f ica n ce   to   s tu d y   t h b eh av io u r   o f   p atien ca r d iac  p ath o p h y s io lo g y ,   Gen er all y   E C s ig n al s   ar B io   elec tr ical  s i g n al  w h ich   g iv es  t h elec tr ical  ac ti v it y   o f   h ea r v er s u s   t i m e.   T h er ef o r it  is   v er y   i m p o r tan t   to   d iag n o s f o r   an al y s i n g   h ea r f u n ct io n   [ 1 ] .   T h B io   elec tr o d es  ar p lace d   o n   th s k i n   o f   t h p atie n to   ac q u ir E C s i g n als.   T h p ac em ak er s   ar lo ca ted   i n   t h u p p er   p ar o f   th e   r ig h t   atr iu m .   I f ir es  elec tr ical  p u ls e s   to   th n er v es  to   s ti m u la te  th co n tr ac tio n   p h ase.   T h ese  p u l s es  ex ten d   o v er   t h e   atr ial  w all s   an d   ac ti v ate  ca r d iac  m u s cles  to   co n tr ac t.   T h E C an d   p o w er - li n s i g n al s   f r eq u en c y   r an g is   t y p icall y   0 . 0 5   to   1 0 0 Hz  an d   5 0 Hz  s o ,   E C s ig n als  s e n s iti v to   th p o w er   li n s i g n als  i n   th r a n g ar o u n d   5 0 Hz  w h ic h   ar ca u s i n g   i n ter f er en ce   [ 2 ] .   5 0 Hz  P L I w i ll  in ter r u p t h e   P   an d   w av e s   o f   t h E C s ig n al.   Mo s o f   Asi an   r eg io n s ,   Do m esti an d   h o s p ital  p o w er   li n e   ar i n   th r an g e   o f   5 0   Hz.   So   th e   f r eq u en c y   co m p o n e n t s   ass o ciate d   in   E C th at  is   5 0   Hz  ar ef f ec ted   b y   t h p o w er   lin s ig n als  ca u s in g   in ter f er en ce   i n   E C G.   B u lack   o f   p o w er   lin e   q u alit y   t h p o w er   s i g n a ls   ar s w i n g s   b et w ee n   t h 4 7   to   5 3   H s o   th e   in ter f er en ce   al s o   ef f ec t s   f r o m   t h i s   r an g o f   p o w er   lin s i g n al.   T o   m i tig a te  th is   d y n a m ic  in ter f er en ce   f r o m   p o w er   li n w e   n ee d   u s ad ap tiv f ilter   to   s u p p r ess   th i s   r an d o m   n o i s ca u s i n g   f r o m   p o w er   li n [ 3 ] .   An   ad ap tiv n o is e   eli m i n atio n   f ilter   h a s   b ee n   u s ed   to   ev ad t h i s   i m p en d i n g   l o s s   o f   i n f o r m atio n .   Fo u r   d i f f er en w a v es   ca n   b o b s er v ed   w h ile  r ec o r d in g   E C s ig n al  t h o s ar P QR ST .   T h d ep o lar izatio n   o f   r ig h atr i r ep r esen ts   P   w av e.   W h ile  t h r ap id   d ep o lar izatio n   o f   r i g h an d   le f v e n tr icles  r ep r esen ts   Q R w a v e.   T h r ep o lar izatio n   o f   th e   v en tr ic les  r ep r ese n ts   T   w a v [ 4 ] ,   [ 5 ] .   An y   d ev iat io n   i n   th e   s aid   p ar a m eter s   l ea d s   ab n o r m alities   in   th e   h ea r t .   T h w av f o r m   r elate d   to   QR co m p lex   r ep r esen t h co n tr ac tio n   o f   le f an d   r ig h v e n tr ic les,  w h ic h   is   m o r p o w er f u t h an   t h at  o f   at r ia  . I co m p r is es  m u s cle  m as s   an d   ca u s in g   m o r E C d ef le ctio n .   T h w a v e   s ig n i f ies  t h s ig n al  h o r izo n ta ( i.e .   lef to   r ig h t)   cu r r en a s   p o ten tial  tr av e th r o u g h   t h in ter - v en tr icu lar   s y s te m . T h w av i s   n o h a v in g   s ep tal  o r ig in   s h o w s   m y o ca r d ial  v i o latio n   w h ich   i n v o l v es  th f u ll  d ep th   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       N o is r ed u ctio n   in   E C s ig n a ls   fo r   b io - teleme tr ( V .   Ja g a n   N a ve en )   1029   m y o ca r d iu m   . T h P   w av e   ar is es  w h e n   th S A   n o d ( Sin u s   A tr ia)   g e n er ates  p o ten tial  wh ich   d ep o lar izes  th e   atr ia  . Ho w ev er   as  lo n g   a s   t h atr ial  d ep o lar izatio n   tak es   p lace   to   s p r ea d   th r o u g h   th A n o d to   th e   v en tr ic le s ,   ea c h   p   w av e   s h o u l d   b tr ailed   b y   QR S   co m p le x   [ 6 ].   Fro m   th e   co m m e n ce m en t   o f   Q R co m p lex   i s   ca lled   P R   in ter v al.   T h is   i n d ic ates  th t i m t h at  i tak e s   f o r   th elec tr ical  i m p u l s es  p r o d u c ed   in   th S n o d an d   to   tr av el  th r o u g h   t h atr i an d   ac r o s s   th A n o d ( Atr ia  Ven tr icle)   n o d to   th v e n tr icle.   I n   ad ap ti v e   f ilter ,   leas m ea n   s q u ar al g o r ith m   r eq u ir es  i n p u s i g n a an d   r ef er en ce   s ig n al  to   u p d ate  th ( tap   w ei g h t s )   f ilter   co ef f icie n t s   o f   t h ad ap tiv e   FI R   f ilter .   Fo r   ev er y   iter atio n ,   L MS  alg o r it h m   u p d ate  n e w   tap   w ei g h ts   b a s ed   o n   th p r ev io u s   tap   w ei g h ts   to   m in i m ize  t h er r o r .   A f ter   s e v er al  iter atio n s ,   it  eli m i n ate  t h n o is in   t h ad ap tiv e   f ilter   an d   g i v es  b est  m in i m u m   m ea n   s q u ar er r o r .   T h is   m eth o d   f o llo w s   th co m p u tatio n   b ased   o n   th p ast  av ailab le  i n f o r m atio n .   T h R L ( r ec u r s iv e   least   s q u ar e)   alg o r it h m   g i v e s   b etter   co n v er g en ce   th a n   L M alg o r ith m [ 7 ] . T h m ai n   d is   ad v an ta g o f   t h R L al g o r ith m   is   h av in g   h i g h   co m p u ta tio n al   co s t I n   th p ap er ,   S ec tio n   2   sh o w s   t h L MS  a n d   R L al g o r ith m ,   S ec tio n   3   gi v es  th s i m u latio n   r es u lts   a n d   S ec tio n   4   g iv e s   th e   co n clu s io n   r es u lts .       2.   ADAP T I VE   F I L T E R I N G     A d ap tiv e   f ilter   i n v o lv es   t h al ter atio n   o f   f i lter   p ar a m eter s   ( co ef f icie n t)   o v er   ti m to   r ed u ce   th n o is e   in   th s i g n al  an d   to   m in i m ize  th er r o r   [ 8 ] .   Dig ital  s i g n a p r o ce s s in g   ex h ib ited   b y   m o s o f   th ad ap tiv f ilter s   w il b d ig ital  in   n atu r b ec au s o f   co m p lex i t y   i n   o p ti m izi n g   alg o r it h m s . A d ap tiv f ilter s   ar b est  s u ited   w h e n   th er is   lar g u n ce r tain t y   a n d   f ilter   h a s   to   co m p en s ate  t h at   o r   s ig n al  co n d it io n s   ar s lo w l y   c h an g i n g .   T h e   p er f o r m a n ce   o f   ad ap ti v f ilte r   in v o lv e s   t w o   p r o ce ss , w h ic h   ar e   f ilter   p r o ce s s i n g   a n d   ad a p tatio n   p r o ce s s [ 9 ] T h ad ap tiv e   f ilter   o u tp u Z ( n )   is   g i v en   a s :     Z ( n ) =P ( n ) S(n )                   (1 )     w h er S(n )   is   t h i n p u t E C s i g n al  a n d   P ( n )   ar th ad ap tiv f ilter   co ef f icie n ts .   As  w k n o w n   E C s i g n al  in t er f er en ce   b y   5 0   Hz  p o w er   lin s ig n a . s o ,   w h a v to   s u p p r ess   th 5 0   Hz  co m p o n en i n   t h E C s i g n al  w h ic h   ar o r ig in a ted   b y   th p o w er   li n e.   I f   w r e m o v co m p lete  5 0   Hz   co m p o n e n i n   t h E C s i g n a th er m a y   b d ata  lo s s   i n   t h E C s ig n al  w h ic h   ar ass o ciate d   w it h   5 0 Hz   f r eq u en c ies  r eg io n .   So   w n ee d   to   esti m ate  th d is tu r b an ce   b y   p o w er   lin s ig n al  f o r   th at  we  g iv i n g   p o w er   li n s ig n al  a s   r ef er en ce   to   th ad ap tiv f ilter .   No w   t h ad ap tiv f i lter   w i ll tr ac k   t h p o w er   lin c o m p o n en t s   i n   E C G   s ig n al  a n d   w e   ca n   ea s il y   e x tr a ct  in ter f er en ce   p ar t in   t h E C s i g n a l . T h d if f er en ce   b et w e en   t h d esire d   s ig n a l   d ( n )   an d   th s i g n a l f r o m   t h o u tp u t o f   th f ilter   Z ( n )   is   t h er r o r   s ig n al  e( n ) .       (   )     (   )     (   )                   ( 2 )     T h f ilter   v ar iab le  u p d ates  f ilt er   co ef f icie n ts   at  e v er y   ti m i n s tan ta n eo u s .       (       )     (   )       (   )                 ( 3 )     W h er P ( n +1 )   is   th u p d ated   w ei g h v ec to r   w it h   th p r ev i o u s   w eig h v ec to r   an d       is   th e   co r r ec ti o n   f ac to r   d ep en d s   o n   th v a lu e.       3.   L E A ST   M E AN  S Q UAR E   A L G O R I T H M     T h ese  alg o r ith m s   w as  s u g g est ed   b y   W id r o w   a n d   Ho f f .   T h ey   d ev elo p ed   L M f r o m   th e ir   s tu d ie s   o f   p atter n   r ec o g n i tio n   [ 1 0 ] .   I n   t h L MS  al g o r ith m s ,   th e   co r r ec tio n   ap p lied   to   th ab o v m en tio n ed   est i m a te  in cl u d es  p r o d u ct  o f   th r ee   f ac t o r s th er r o r   s ig n al  ( n - 1 ) ,   t h ( s ca lar )   s tep - s ize  p ar a m ete r   ( µ)   an d   th tap - in p u v ec to r   s ( n - 1 ) . L MS  al g o r ith m   i s   th e   b est  s e lectio n   i f   we  ar d ea lin g   w it h   ad ap tiv d i g ital  cir c u it s   i n   th is   ca s f ilter   th a r ej ec th e   b an d s   o f   s ig n al   th o s e   ca u s es   i n t er f er en ce   to   th e   E C G   [ 1 1 ] . T h b asic  o p er atio n   o f   L MS  al g o r ith m   i s   th r ec u r s i v u p d atin g   n at u r o f   f il ter   co ef f icie n ts   b y   t h r ef er e n ce   o f   er r o r   s ig n al.     E ac h   iter atio n   o f   L M S in v o lv e s   th r ee   s tep s :     Fil ter   o u tp u t :       [   ]     [   ]   [   ]                             ( 4 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   1 0 2 8   -   1035   1030   E s ti m a tio n   er r o r :       (   )     (   )     (   )                   ( 5 )     T ap - w eig h t a d ap tatio n :       [       ]     [   ]         [   ]   [   ]               ( 6 )     d ( n )   is   ta k en   as  d esire d   s ig n a an d   Z ( n )   i s   t h o u tp u r esp o n s o f   th e   ad ap tiv f ilter   eq u atio n   4   s h o w s   t h e   o u tp u t r esp o n s o f   th Fil ter   with   i n p u t s ig n al  S( n )   an d   f il ter   co ef f icie n t s   P ( n ) .         4.   RE CUR SI V E   L E AS T   S Q U ARE A L G O R I T H M   W ith   s u p r e m co m p u tatio n al   co m p le x it y ,   R L is   th f a s test   co n v er g i n g   alg o r ith m .   I ca n ce ls   m ax i m u m   a m o u n o f   n o is b y   m i n i m izi n g   er r o r   w it h   th f aste s r ate.   So   in   th is   s tu d y ,   tr ad eo f f   b et w ee n   co m p u tatio n al  co m p le x it y   a n d   co n v er g e n ce   r ate  is   d o n t o   attain   th e   u t m o s n o is f r e s i g n al.   T h f ilter   o u tp u t a n d   er r o r   f u n ctio n   o f   R L S a l g o r ith m   ar s h o w n   i n   E q u atio n s   ( 8 )   an d   ( 9 ) .       (   )           (       )   (       )                   (       )   (   )                 ( 7 )     W h er R ( n )   is   th v ec to r   g ain ,   L ( n )   is   t h in v er s co r r elatio n   m atr i x ,   u ( n )   is   t h b u f f er ed   in p u v ec to r   an d         d en o tes th r ec ip r o ca l o f   th e x p o n en t ial  w ei g h t i n g   f ac to r .   T h f i lter   o u tp u t i s :       (     )       (       )   (   )                 ( 8 )     E r r o r   s ig n al:         (   )     (   )     (   )                     ( 9 )     T h u p d ated   co ef f icien t s   as s h o w n   in   eq u at io n :       (   )       (       )       (   )   (   )               ( 1 0 )       (   )     (       )       (   ) [   (   )     (   ) ]             ( 1 1)       (   )     (       )       (   ) [   (   )       (       )   (   ) ]           ( 1 2 )     w h er e       (   )   is   th e   g ai n   co n s ta n t,   w ith   s eq u en ce   o f   tr ai n i n g   d ata  u p   to   ti m e,   t h R L alg o r it h m   esti m ates  th w ei g h b y   m i n i m izi n g   t h r esu lt in g   co s t   [ 1 3 ] . w h er u ( n )   is   th i n p u t,  an d   λ   is   th s tab ilizatio n   p ar am eter .       5.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI   E C s i g n als  ar r a n d o m l y   tak en   f r o m   MI T _ B I d ata  b ase  i.e .   ( 1 0 1 , 1 0 4 , 1 0 6 , 1 0 9 , 1 2 4 )   [ 1 4 ] - [ 1 6 ] . T h len g th   o f   ea ch   E C s ig n al   is   r estricte d   to   3 6 0 0   s a m p le s .   I n   L M al g o r it h m   t h m u   i s   ta k en   as   0 . 0 2   an d   i n   R L al g o r ith m   la m b d is   ta k en   as  o n e   r an d o m l y . Ma tlab   is   ta k en   as  to o f o r   s i m u l atio n s   a n d   n o i s is   co n s id er ed   as  A d ap tiv W h ite   Gau s s ian   No is ( A W GN)   w it h   p o w er   li n i n ter f er e n ce   o f   5 0 Hz  o n   E C s i g n al   w it h   less   n o i s p o w er .   Af ter   d e - n o i s in g   u s in g   L M a n d   R L alg o r it h m ,   E C G   s i g n als   p e ak s   ar e s ti m ated   a n d   r esu lt s   ar co m p ar ed   w it h   o r ig in al  s i g n als  w i th o u t n o i s e.   3 . 1   I m p le m e n tatio n   o f   L M S   A l g o r ith m   b y   r ed u cin g   c h an n el  No is a n d   r ed u cin g   P o w er   li n in ter f er e n ce   o f   5 0   Hz   in   E C Sig n al   S h o w n   i n   Fi g u r 1   to   Fig u r 7   an d   T ab le  1   to   Fig u r 10 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       N o is r ed u ctio n   in   E C s ig n a ls   fo r   b io - teleme tr ( V .   Ja g a n   N a ve en )   1031       Fig u r e   1 .   E C w a v e f o r m   f r o m   MI T - B I d atab ase             Fig u r e   2 .   No is s ig n al             Fig u r e   3 .   E C s i g n al  n o is e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   1 0 2 8   -   1035   1032         Fig u r e   4 .   No is r e m o v al  i n   E C Sig n al  u s i n g   L M S a lg o r it h m             Fig u r e   5 .   ( 5 0 Hz)   P o w er   L i n I n ter f er e n ce   s u p p r ess io n   u s i n g   L MS  Alg o r it h m           Fig u r e   6 .   No is r e m o v al  i n   E C Sig n al  u s i n g   L M S a lg o r it h m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       N o is r ed u ctio n   in   E C s ig n a ls   fo r   b io - teleme tr ( V .   Ja g a n   N a ve en )   1033       Fig u r e   7 .   ( 5 0 Hz)   P o w er   L i n I n ter f er e n ce   s u p p r ess io n   u s i n g   R L A l g o r ith m       T ab le  1 .   C h an n e l n o is r ed u ct i o n   o n   E C s i g n al  u s i n g   L M S a lg o r ith m   b y   co n s id er in g   i n ter f er en ce   o f   t h s a m s ig n al  by   it h   d i f f er e n t p h ase  in   t h ch a n n el  w it h   m u =0 . 0 2   tak en   r an d o m l y   S i g n a l s fr o m M I T _ B I H       d a t a   b a se   EC G   S i g n a l   P o w e r   ( d B )   N o i se   S i g n a l   P o w e r   ( d B )   P o w e r   o f   t h e   Er r o r   S i g n a l   ( d B )   M e a n   S q u a r e   d e v i a t i o n   ( d B )   1 0 1   - 0 . 3 3 3 9   0 . 0 8 4 3   - 8 . 9 6 2 0   - 2 1 . 2 7 2 6   1 0 4   - 0 . 1 9 5 4   0 . 1 0 3 4   - 8 . 7 9 4 3   - 2 1 . 0 2 8 7   1 0 6   - 0 . 0 9 2 2   0 . 0 7 0 2   - 8 . 6 9 6 7   - 2 1 . 0 2 4 3   1 0 9   - 0 . 4 8 6 6   0 . 0 7 7 1   - 9 . 1 0 0 9   - 2 1 . 0 8 9 1   1 2 4   - 1 . 2 1 4 8   - 0 . 0 3 2   - 9 . 8 2 9 7   - 2 2 . 5 2 2 0       T ab le  2 .   P o w er   li n in ter f er en ce   o f   5 0 Hz  o n   E C s ig n al  b y   r ed u cin g   in ter f er en ce   u s i n g   L MS  alg o r it h m   b y   co n s id er in g   in ter f er e n ce   o f   th e   s a m s i g n al  b y   t h d if f er en t p h ase  i n   th c h a n n el   Ty p e s o f   S i g n a l   f r o M I T _ B I H   d a t a   b a se   EC G   si g n a l   P o w e r   ( d B )   N o i se   si g n a l   P o w e r   ( d B )   P o w e r   o f   t h e   S i g n a l   a n d   N o i se   ( d B )   P o w e r   o f   t h e   Er r o r   S i g n a l   ( d B )   M e a n   S q u a r e   d e v i a t i o n   ( d B )   1 0 1   - 0 . 3 3 3 9   - 3 . 0 1 0   5 . 6 8 2 0   - 2 . 9 1 5 8   - 2 9 . 0 4 4   1 0 4   - 0 . 1 9 5 4   - 3 . 0 1 0   5 . 8 2 0 6   - 2 . 7 7 3 7   - 2 8 . 8 0 4 1   1 0 6   - 0 . 0 9 2 2   - 3 . 0 1 0   5 . 9 2 1 8   - 2 . 6 6 8 0   - 2 8 . 7 9 7 6   1 0 9   - 0 . 4 8 6 6   - 3 . 0 1 0   5 . 5 2 6 7   - 3 . 0 6 2 7   - 2 8 . 8 6 3 9   1 2 4   - 1 . 2 1 4 8   - 3 . 0 1 0   4 . 8 0 0 1   - 3 . 7 8 8 2   - 3 0 . 2 9 6 5       T ab le  3 .   C h an n e l n o is r ed u ct i o n   o n   E C s i g n al  u s i n g   R L alg o r ith m   b y   co n s id er in g   i n ter f er en ce   o f   t h s a m s ig n al  b y   it h   d i f f er e n t p h ase  in   t h ch a n n el  w it h       =1   tak en   r an d o m l y   S i g n a l s fr o m M I T - B I H   A r r h y t h mi a     d a t a   b a se   EC G   si g n a l   P o w e r     ( d B )   N o i se   si g n a l   P o w e r     ( d B )   P o w e r   o f   t h e   e r r o r S i g n a l   ( d B )   1 0 1   - 0 . 3 3 3 9   - 0 . 0 4 6 7   - 0 . 0 2 7 4   1 0 4   - 0 . 1 9 5 4   - 0 . 0 4 7 2   - 0 . 0 5 8 1   1 0 6   - 0 . 0 9 2 2   - 0 . 1 8 5 4   - 0 . 0 6 3 0   1 0 9   0 . 4 8 6 6   - 0 . 2 2 6 4   0 . 0 2 6 8   1 2 4   - 1 . 2 1 4 8   - 0 . 0 4 9 4   0 . 0 0 6 5       T ab le  4 .   P o w er   li n in ter f er en ce   o f   5 0 Hz  o n   E C s ig n al  b y   r ed u cin g   in ter f er en ce   u s i n g   R L S a l g o r ith m   b y   co n s id er in g   in ter f er e n ce   o f   th e   s a m s i g n al  b y   t h d if f er en t p h ase  i n   th c h a n n el   S i g n a l   f r o m M I T - B I H   d a t a   b a se   P o w e r   o f   t h e   o r i g i n a l   EC G   si g n a l   ( d B )   N o i se   si g n a l   P o w e r   ( d B )   P o w e r   o f   t h e   S i g n a l   a n d   N o i se   ( d B )   P o w e r   o f   t h e   Er r o r   S i g n a l   ( d B )   1 0 1   - 0 . 3 3 3 9   - 3 . 0 1 0 3   5 . 6 8 7 9   - 0 . 0 2 7 4   1 0 4   - 0 . 1 9 5 4   - 3 . 0 1 0 3   5 . 8 2 7 4   - 0 . 0 5 8 1   1 0 6   - 0 . 0 9 2 2   - 3 . 0 1 0 3   5 . 9 3 2 0   - 0 . 0 6 3 0   1 0 9   - 0 . 4 8 6 6   - 3 . 0 1 0 3   5 . 5 3 6 0   0 . 0 2 6 8   1 2 4   - 1 . 2 1 4 8   - 3 . 0 1 0 3   4 . 8 1 1 4   0 . 0 0 6 5   T ab le  5 .   E s tim a tio n   s i g n al  p o w er   i n   ti m an d   f r eq u e n c y   d o m ai n   f o r   th S ig n al s   f r o m   MI T - B I H   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   1 0 2 8   -   1035   1034   S i g n a l s fr o m M I T - B I H   A r r h y t h mi a   d a t a   b a se   P o w e r   T i me   d o mai n   ( d B )   P o w e r   F r e q u e n c y   d o mai n   ( d B )   1 0 1   - 0 . 3 3 2 7   - 0 . 3 9 3 8   1 0 4   - 0 . 1 9 3 2   - 0 . 1 9 2 0   1 0 6   - 0 . 0 8 8 6   - 0 . 0 8 0 1   1 0 9   - 0 . 4 8 4 5   - 0 . 5 6 3 5   1 2 4   - 1 . 2 0 9 2   - 0 . 9 7 3 3       T ab le  6 .   E ac h   E C s ig n al s   le n g t h   i s   h a v i n g   3 6 0 0   s a m p les  u n d er   n o is les s   co n d itio n s ,   QR ST   p ea k s   ar esti m ated   in   E C s i g n al s   as s h o w n   i n   t h tab le  ( m V)   S i g n a l   f r o m   M I T - B I H   d a t a   b a se   R   P e a k   ( mV )   S   P e a k   ( mV )   T   P e a k   ( mV )   Q   P e a k   ( mV )   H e a r t   R a t e   b e a t s/ mi n   1 0 1   2 0 3 . 2 3   - 2 5 . 5 3 5   3 5 . 9 6 5   - 6 . 6 7 2   4 5 . 8 3   1 0 4   2 6 6 . 1 2   3 . 4 5 8   2 5 9 . 4 7   1 4 1 . 6 1 6   5 8 . 3 3   1 0 6   3 5 5 . 2 4   - 2 6 . 9 0 2   1 4 5 . 8 0 3   1 1 5 . 9 2   5 4 . 1 6   1 0 9   2 5 6 . 3 7 2   2 3 . 8 3 2   2 0 8 . 2 4   1 6 3 . 6 1 1   6 6 . 6 6   1 2 4   3 9 0 . 5 9   - 4 1 . 2 4 5   2 0 . 3 1 0 3   1 0 2 . 8   3 3 . 3 3       T ab le  7 .   L MS  alg o r ith m   i s   tak en   o n   n o i s y   E C s i g n als  w h ic h   ar co r r u p ted   w ith   ad d iti v w h ite  g au s s ia n   n o is e.   QR ST   p ea k s   ar m ea s u r ed   ( m V)   S i g n a l s fr o m M I T - B I H   d a t a   b a se   R   P e a k   ( mV )   S   P e a k   ( mV )   T   P e a k   ( mV )   Q   P e a k   ( mV )   H e a r t   R a t e   b e a t s/ mi n   1 0 1   7 5 . 6 5   - 9 . 4 6 9   1 3 . 2 0 0   - 2 . 7 0 6   4 5 . 8 3   1 0 4   9 8 . 9 9   1 . 3 1 7   9 6 . 5 0 3   5 2 . 6 7 1   5 8 . 3 3   1 0 6   1 3 2 . 3 6   - 9 . 6 9 0   5 4 . 3 0 9   4 2 . 8 7   5 4 . 1 6   1 0 9   9 4 . 7 1   8 . 8 6   7 7 . 4 3 6   6 0 . 4 9   6 6 . 6 6   1 2 4   1 4 5 . 1 5   - 1 5 . 4 2   7 . 3 9 8   3 8 . 2 3 3   3 3 . 3 3       T ab le  8 .   L MS  alg o r ith m   i s   in tr o d u ce d   o n   s ig n al  o f   E C to   m in i m ize  t h 5 0 Hz  p o w er   li n i n ter f er e n ce   o n   E C s y s te m   f o r   co n s id er in g   m u =0 . 0 2 . T h r ea d in g s   ar tak en   in   ter m s   o f   m i lli v o lt s   as s h o w n   in   t h tab le   S i g n a l   f r o m M I T - B I H   A r r h y t h mi a   d a t a   b a se   R   P e a k   ( mV )   S   P e a k   ( mV )   T   P e a k   ( mV )   Q   P e a k   ( mV )   H e a r t   R a t e   b e a t s/ mi n   1 0 1   7 5 . 7 4 5   - 9 . 5 7 1   1 3 . 2 4 2   - 2 . 3 9 2   4 5 . 8 3   1 0 4   9 8 . 8 5 5   1 . 6 9 1   9 6 . 3 4 3   5 2 . 5 0 3   5 8 . 3 3   1 0 6   1 3 2 . 2 8 8   - 9 . 8 2 7   5 4 . 3 9 5   4 2 . 8 2 2   5 4 . 1 6   1 0 9   9 6 . 2 6 4   8 . 8 1 3   7 7 . 5 1 1   6 1 . 3 9 6   6 6 . 6 6   1 2 4   1 4 4 . 9 9 4   - 1 5 . 2 0 7   7 . 5 8 4   3 8 . 1 3 7   3 3 . 3 3       T ab le  9 .   R L S a lg o r it h m   is   ta k en   o n   n o i s y   E C s i g n als to   r ed u ce   A W GN  n o is o n   t h n o i s y   E C s ig n al s .   R ea d in g s   ar tak e n   f o r   d if f er e n s i g n als i n MI T   d ata  b ase  an d   m ea s u r e m e n ts   ar in   m il li v o lts   S i g n a l   f r o m M I T - B I H   A r r h y t h mi a   d a t a   b a se   R   P e a k   ( mV )   S   P e a k   ( mV )   T   P e a k   ( mV )   Q   P e a k   ( mV )     H e a r t   R a t e   b e a t s/ mi n     1 0 1   0 . 2 0 8   - 0 . 0 2 7   0 . 0 3 6   - 0 . 0 0 3   4 5 . 8 3   1 0 4   0 . 2 6 6   0 . 0 0 3   0 . 2 7 0   0 . 1 4 0   5 8 . 3 3   1 0 6   0 . 3 4 1   - 0 . 0 2 9   0 . 1 4 4   0 . 1 1 2   5 4 . 1 6   1 0 9   0 . 2 6 1   0 . 0 2 7   0 . 2 1 4   0 . 1 6 1   6 6 . 6 6   1 2 4   0 . 4 4 6   - 0 . 0 4 7   0 . 0 2 4   0 . 1 1 5   3 3 . 3 3       T ab le  1 0 .   R L S a lg o r ith m   i s   co n s id er ed   to   r em o v p o w er   li n e   in ter f er e n ce   o n   t h E C s i g n als  w h ic h   ar in ter f er ed   w it h   5 0 Hz  p o w er   lin f r eq u e n c y   in   t h s y s te m .   v o lts   S i g n a l   f r o m M I T - B I H   A r r h y t h mi a   d a t a   b a se   R   P e a k   ( mV )   S   P e a k   ( mV )   T   P e a k   ( mV )   Q   P e a k   ( mV )   H e a r t   R a t e   b e a t s/ mi n   1 0 1   0 . 2 0 8 9   - 0 . 0 2 7 5   0 . 0 3 7 1   - 0 . 0 0 3 5   4 5 . 8 3   1 0 4   0 . 2 6 6 0   0 . 0 0 3 2   0 . 2 7 0 2   0 . 1 4 0 6   5 8 . 3 3   1 0 6   0 . 3 4 1 2   - 0 . 0 2 9 9   0 . 1 4 4 7   0 . 1 0 5 6   5 4 . 1 6   1 0 9   0 . 2 6 2 3   0 . 0 2 7 2   0 . 2 1 4 2   0 . 1 6 1 1   6 6 . 6 6   1 2 4   0 . 4 4 5 9   - 0 . 0 4 7 2   0 . 0 2 4 6   0 . 1 1 5 4   3 3 . 3 3     B y   o b s er v i n g   T ab le  6   t o   T ab le   1 0   p o w er   lin i n ter f er e n ce   ( 5 0 Hz)   in   th s y s te m   a n d   n o is i n   th ch an n el  ar s u p p r ess ed   to   m ax i m u m   e x te n d   u s in g   L MS  a n d   R L S a lg o r it h m . T h p ea k s   o f   QR ST   in   E C w a v es   a n d   h ea r t r ates a r m ea s u r ed   f o r   d if f er en s ig n al s   f r o m   MI T   _ B I d ata  b ase.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       N o is r ed u ctio n   in   E C s ig n a ls   fo r   b io - teleme tr ( V .   Ja g a n   N a ve en )   1035   6.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   th E C s i g n al s   ar ta k e n   f r o m   p h y s i o - n et  f o r   a n al y s is .   Fo r   B io - tele m etr y   ap p licatio n s ,   s ig n al s   ar tr a n s m itted   f r o m   r e m o te  lo ca ti o n s ,   L MS  a n d   R L ad ap ti v alg o r ith m s   ar e   co n s id er ed   f o r   s u p p r ess io n   o f   A W GN   n o i s an d   p o w er   li n in ter f er en ce   o n   E C s i g n al s .   T h an al y s i s   i s   ca r r ied   o u to   ev alu ate  th E C s ig n al  p o w er ,   n o is s i g n al  an d   Me an   s q u ar er r o r .   I is   o b s er v ed   th at  Me an   s q u ar er r o r   is   less   in   R L th en   L MS.   No is ca n ce llatio n   ca p ac it y   is   g o o d   in   R L t h an   L MS.   B u th e   i m p le m en ta tio n   i s   co m p le x   o v er   L MS. Af ter   d en o is i n g   at  t h r ec eiv er   e n d ,   QR ST   p ea k s   an d   h ea r b ea t s   ar e   esti m ated   an d   co m p ar ed   w it h   t h o r ig i n al  QR ST   p ea k s   an d   h ea r t b ea ts .         RE F E R E NC E S   [1 ]   Ja n   A d a m e c ,   Ri c h a rd   A d a m e c ,   L u k a K a p p e n   b e rg e a n d   P h il ip p e   Co u m e l,   ECG  Ho lt e r:  Gu id e   to   El e c tro c a rd io g ra p h ic  In ter p re ta ti o n ,   2 0 0 8   e d it i o n ,   sp r in g e sc ien c e + b u sin e ss   m e d ia,  LL C,   Ne w   Yo rk ,     IS BN - 9 7 8 - 0 - 3 8 7 - 7 8 1 8 6 - 0 . Iss n   ( P rin t):   2 2 3 1     5 2 8 4 ,   V o l - 2 ,   Iss - 1 ,   ( 2 0 1 2 ).   [2 ]   Y.  De L in   a n d   Y.  He n   Hu ,   P o w e r - L in e   In terfe re n c e   D e tec ti o n   a n d   S u p p re ss io n   in   ECG   S ig n a P r o c e ss in g ,   IEE T ra n s.  Bi o me d .   En g . ,   V o l .   55 ,   P p .   3 5 4 - 3 5 7 ,   Ja n .   ( 2 0 0 8 ) .   [3 ]   S u sh a n ta  M a h a n ty ,   Co n tro a n d   Esti m a ti o n   o f   Bio lo g ica S ig n a l (ECG Us in g   A d a p ti v e   S y ste m ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g   ( IJ EE E).   [4 ]   C.   L a n d   C.   Zh e n g ,   QRS  De tec ti o n   b y   W a v e let  T ra n s f o r m ,   in   Pro c e e d in g o An n u a In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   IE E n g .   in   M e d .   &   Bi o l.   S o c . ,   S a n   Die g o ,   Ca li f o rn ia,(   1 9 9 3 ).   [5 ]   Ra v Ku m a J a to th ,   S a lad S . V . K.K.  A n o o p   a n d   Ch .   M id h u n   P ra b h u ,   Bio lo g ica ll y   In sp ired   Ev o lu t io n a ry   Co m p u ti n g   to o ls  f o th e   Ex trac ti o n   o f   F e tal  El e c tro c a rd io g ra m ”,   W S EA S   T ra n sa c ti o n o n   S ig n a Pro c e ss in g ,   5 ,     No .   3 ,   p p .   1 0 6 - 1 1 5 ,   M a rc h   ( 2 0 0 9 ) .   [6 ]   L o m e   D.O,  L e a rn   th e   He a rt,   Co m p lete   Ca rd io lo g y   in   a   He a rtb e a t,   (2 0 0 3 ),   o n li n e   so u c e   a v a li a b le  a t:   h tt p :/ /www. lea rn th e h e a rt.co m.   [7 ]   K.  M u h sin ;   Co m p a riso n   o f   th e   RL S   a n d   L M S   A lg o rit h m to   Re m o v e   P o w e L in e   In terf e re n c e   N o ise   f ro m   EC G   S ig n a l ,   Al - Kh w a rizm E n g i n e e rin g   J o u rn a l ,   Vo l.   6 ,   N o .   2 ,   P P   5 1 -   6 1   ( 2 0 1 0 ) .   [8 ]   V .   Ja g a n   Na v e e n   ,   J.  V e n k a ta  S u m a n   a n d   P . De v i   P ra d e e p   No is e   su p p re ss io n   in   sp e e c h   sig n a ls  u sin g   a d a p ti v e   f il ter,”   In ter n a ti o n a jo u rn a o s ig n a p ro c e ss in g   , ima g e p ro c e ss in g   a n d   p a tt e rn   re c o g n it io n ,   v o lu m e   3   iss u e   3   p a g e   n o :   8 7 . 9 6 , p u b li s h e d   b y   S ERS S o u th   Ko re a .   [9 ]   S im o n   Ha y k in ,   A d a p ti v e   F il ter T h e o r y ,   F o u rt h   E d it io n ,   P re n ti c e   Ha ll ,   In c   ( 2 0 0 2 ).   [1 0 ]   W .   Ke n n e th   Je n k in s,  A n d re w   W .   Hu ll ,   Je ff re y   C.   S trait,   Be rn a rd   A .   S c h n a u f e r,   X iao h u iL i ,   A d v a n c e d   Co n c e p i n   A d a p ti v e   S ig n a P r o c e ss in g ,   Klu w e Ac a d e m ic P u b l ish e (1 9 9 6 ).   [1 1 ]   N.  Ka lo u p tsid is ,   A d a p ti v e   S y ste m   Id e n ti f ica ti o n   a n d   S ig n a P ro c e ss in g   A lg o rit h m ,   (Un iv e rsit y   o f   A th e n s)  a n d   S .   T h e o d o ri d is  (Un iv e rsity   o f   P a tras P re n ti c e   Ha ll   In c . , (1 9 9 3 ).     [1 2 ]   A .   Bu a d e s,  B.   Co ll ,   a n d   J.  M .   M o re l,   A   R e v ie o f   I m a g e   D e n o i sin g   A l g o rit h m s,  W it h   Ne O n e ,   M u lt isc a le  M o d e li n g   A n d S im u latio n ,   V o l.   4 ,   No .   2 ,   P p .   4 9 0 - 5 3 0 ,   (2 0 0 5 ).   [1 3 ]   Hu a n g ,   Y.J.  W a n g ,   Y. W .   M e n g ,   F . J.  W a n g ,   G . L . ,   A   sp a ti a sp e c t ru m   e sti m a ti o n   a lg o rit h m   b a se d   o n   a d a p ti v e b e a m   f o r m in g   n u ll in g , ”  In telli g e n Co n t ro a n d   In fo rm a ti o n   Pro c e ss in g   ( ICICIP),   2 0 1 3   Fo u rth   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e ,   p p .   2 2 0     2 2 4 ,   J u n e   ( 2 0 1 3 ).   [1 4 ]   M a rk   R G ,   S c h lu ter  P S ,   M o o d y   G B,   De v li n ,   P H,  Ch e rn   o f f ,   D . ,   A n   a n n o tate d   ECG   d a tab a se   f o e v a lu a ti n g   a rrh y th m ia d e tec to rs ,   I EE T ra n sa c ti o n o n   Bi o me d ica E n g in e e ri n g   2 9 ( 8 ): 6 0 0   (1 9 8 2 ).   [1 5 ]   M o o d y   G B,   M a rk   RG .   T h e   M IT - BIH  A rrh y th m ia  Da tab a se   o n   CD - ROM  a n d   s o f twa re   f o u se   w it h   it .   Co m p u ters   in   Ca rd i o lo g y   1 7 :1 8 5 - 1 8 8   ( 1 9 9 0 ).   [1 6 ]   h tt p : // ww w . p h y sio n e t. o rg /p h y sio   b a n k   d a tab a se /m it   d b .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.