如何在Matlab中的EMG数据上生成平滑的滤波包络

Question

我刚开始分析EMG数据，希望能得到一些经过仔细解释的帮助。

我想用我的EMG数据生成平滑，线性的包络信号（采样率为50kHz），就像本文中发布的信号一样：https://openi.nlm.nih.gov/detailedresult.php?img=PMC3480942_1743-0003-9-29-3&req=4

我的最终目标是能够分析EMG活动（输出）与同时记录的上游神经元（假定输入）激发的动作电位之间的关系。

尽管本文非常清楚地列出了过滤方法，但我不了解它们的含义或如何在matlab（这是我可以使用的分析工具）中执行这些方法。

在到目前为止编写的代码中，我可以进行直流偏移以及纠正数据：

x = EMGtime_data
y = EMGvoltage_data

%dc offset
y2=detrend(y)
% Rectification of the EMG signal
rec_y=abs(y2);
plot(x, rec_y)

但是我不确定如何继续。 我已经尝试过信封功能，但是它不像我想要的那么平滑： 例如，如果我使用以下内容：

 envelope(y_rec,2000,'rms')

我明白了（这似乎也不在乎数据是否已纠正）：

即使我接受包络功能，也不确定如何仅访问已处理的包络数据来调整绘图（即更改y范围），或者进一步分析数据的起落点信号集，因为此功能的结果似乎与原始轨迹有关。

我也遇到了f​​astrms.m，这似乎很有希望。不幸的是，我不了解如何实现此功能，因为一般性的解释已经超出了我的理解，并且示例代码缺少任何已定义的变量（因此我不知道在哪里集成我自己的数据！） 这里是来自fastrms.m文件交换的示例代码

Fs = 200; T = 5; N = T*Fs; t = linspace(0,T,N); 
noise = randn(N,1); 
[a,b] = butter(5, [9 12]/(Fs/2)); 
x = filtfilt(a,b,noise); 
window = gausswin(0.25*Fs); 
rms = fastrms(x,window,[],1); 
plot(t,x,t,rms*[1 -1],'LineWidth',2); 
xlabel('Time (sec)'); ylabel('Signal') 
title('Instantaneous amplitude via RMS')

我将非常感谢您了解如何过滤和平滑EMG数据！

Answer 1

为了在时域上分析EMG信号，研究人员使用了整流和低通滤波的组合，也称为寻找信号的“线性包络”。
并且如上一句话和所附图片说明中所述，为了绘制叠加信号，您可以简单地对特定频率的信号进行低通滤波。
在您的随附文章中，上述信号已在8 HZ处过滤。

为了更好地了解EMG信号分析的技巧，我认为本文档可以为您提供很多帮助（link）