使用matlab代码读取展示MIT-BIH心律失常数据库数据(带注释)

%*读取MIT-BIH 心律失常数据库

%------ SPECIFY DATA ------------------------------------------------------
%------ 指定数据文件 -------------------------------------------------------
PATH= ‘C:\Users\lenovo\Desktop\MITBIH\104’; % 指定数据的储存路径
HEADERFILE= ‘104.hea’; % .hea 格式，头文件，可用记事本打开
ATRFILE= ‘104.atr’; % .atr 格式，属性文件，数据格式为二进制数
DATAFILE=‘104.dat’; % .dat 格式，ECG 数据
SAMPLES2READ=3600; % 指定需要读入的样本数
% 若.dat文件中存储有两个通道的信号:
% 则读入 2*SAMPLES2READ 个数据

%------ LOAD HEADER DATA --------------------------------------------------
%------ 读入头文件数据 -----------------------------------------------------
%
% 示例：用记事本打开的117.hea 文件的数据
%
% 117 2 360 650000
% 117.dat 212 200 11 1024 839 31170 0 MLII
% 117.dat 212 200 11 1024 930 28083 0 V2
% # 69 M 950 654 x2
% # None
%
%-------------------------------------------------------------------------
fprintf(1,’\n$> WORKING ON %s …\n’, HEADERFILE); % 在Matlab命令行窗口提示当前工作状态
%
% 【注】函数 fprintf 的功能将格式化的数据写入到指定文件中。
% 表达式：count = fprintf(fid,format,A,…)
% 在字符串’format’的控制下，将矩阵A的实数数据进行格式化，并写入到文件对象fid中。该函数返回所写入数据的字节数 count。
% fid 是通过函数 fopen 获得的整型文件标识符。fid=1，表示标准输出（即输出到屏幕显示）；fid=2，表示标准偏差。
%
signalh= fullfile(PATH, HEADERFILE); % 通过函数 fullfile 获得头文件的完整路径
fid1=fopen(signalh,‘r’); % 打开头文件，其标识符为 fid1 ，属性为’r’–“只读”
z= fgetl(fid1); % 读取头文件的第一行数据，字符串格式
A= sscanf(z, ‘%*s %d %d %d’,[1,3]); % 按照格式 ‘%*s %d %d %d’ 转换数据并存入矩阵 A 中
nosig= A(1); % 信号通道数目
sfreq=A(2); % 数据采样频率
clear A; % 清空矩阵 A ，准备获取下一行数据
for k=1:nosig % 读取每个通道信号的数据信息
z= fgetl(fid1);
A= sscanf(z, ‘%*s %d %d %d %d %d’,[1,5]);
dformat(k)= A(1); % 信号格式; 这里只允许为 212 格式
gain(k)= A(2); % 每 mV 包含的整数个数
bitres(k)= A(3); % 采样精度（位分辨率）
zerovalue(k)= A(4); % ECG 信号零点相应的整数值
firstvalue(k)= A(5); % 信号的第一个整数值 (用于偏差测试)
end;
fclose(fid1);
clear A;

%------ LOAD BINARY DATA --------------------------------------------------
%------ 读取 ECG 信号二值数据 ----------------------------------------------
%
if dformat~= [212,212], error(‘this script does not apply binary formats different to 212.’); end;
signald= fullfile(PATH, DATAFILE); % 读入 212 格式的 ECG 信号数据
fid2=fopen(signald,‘r’);
A= fread(fid2, [3, SAMPLES2READ], ‘uint8’)’; % matrix with 3 rows, each 8 bits long, = 212bit
fclose(fid2);
% 通过一系列的移位（bitshift）、位与（bitand）运算，将信号由二值数据转换为十进制数
M2H= bitshift(A(:,2), -4); %字节向右移四位，即取字节的高四位
M1H= bitand(A(:,2), 15); %取字节的低四位
PRL=bitshift(bitand(A(:,2),8),9); % sign-bit 取出字节低四位中最高位，向右移九位
PRR=bitshift(bitand(A(:,2),128),5); % sign-bit 取出字节高四位中最高位，向右移五位
M( : , 1)= bitshift(M1H,8)+ A(:,1)-PRL;
M( : , 2)= bitshift(M2H,8)+ A(:,3)-PRR;
if M(1,:) ~= firstvalue, error(‘inconsistency in the first bit values’); end;
switch nosig
case 2
M( : , 1)= (M( : , 1)- zerovalue(1))/gain(1);
M( : , 2)= (M( : , 2)- zerovalue(2))/gain(2);
TIME=(0:(SAMPLES2READ-1))/sfreq;
case 1
M( : , 1)= (M( : , 1)- zerovalue(1));
M( : , 2)= (M( : , 2)- zerovalue(1));
M=M’;
M(1)=[];
sM=size(M);
sM=sM(2)+1;
M(sM)=0;
M=M’;
M=M/gain(1);
TIME=(0:2(SAMPLES2READ)-1)/sfreq;
otherwise % this case did not appear up to now!
% here M has to be sorted!!!
disp(‘Sorting algorithm for more than 2 signals not programmed yet!’);
end;
clear A M1H M2H PRR PRL;
fprintf(1,’\n$> LOADING DATA FINISHED \n’);

%------ LOAD ATTRIBUTES DATA ----------------------------------------------
atrd= fullfile(PATH, ATRFILE); % attribute file with annotation data
fid3=fopen(atrd,‘r’);
A= fread(fid3, [2, inf], ‘uint8’)’;
fclose(fid3);
ATRTIME=[];
ANNOT=[];
sa=size(A);
saa=sa(1);
i=1;
while i<=saa
annoth=bitshift(A(i,2),-2);
if annoth59
ANNOT=[ANNOT;bitshift(A(i+3,2),-2)];
ATRTIME=[ATRTIME;A(i+2,1)+bitshift(A(i+2,2),8)+…
bitshift(A(i+1,1),16)+bitshift(A(i+1,2),24)];
i=i+3;
elseif annoth60
% nothing to do!
elseif annoth61
% nothing to do!
elseif annoth62
% nothing to do!
elseif annoth==63
hilfe=bitshift(bitand(A(i,2),3),8)+A(i,1);
hilfe=hilfe+mod(hilfe,2);
i=i+hilfe/2;
else
ATRTIME=[ATRTIME;bitshift(bitand(A(i,2),3),8)+A(i,1)];
ANNOT=[ANNOT;bitshift(A(i,2),-2)];
end;
i=i+1;
end;
ANNOT(length(ANNOT))=[]; % last line = EOF (=0)
ATRTIME(length(ATRTIME))=[]; % last line = EOF
clear A;
ATRTIME= (cumsum(ATRTIME))/sfreq;
ind= find(ATRTIME <= TIME(end));
ATRTIMED= ATRTIME(ind);
ANNOT=round(ANNOT);
ANNOTD= ANNOT(ind);

%------ DISPLAY DATA ------------------------------------------------------
figure(1); %clf, box on, hold on
plot(TIME, M(:,1),‘b’);
plot(M(:,1),‘r’);
if nosig==2
plot(TIME, M(:,2),‘b’);
end;
for k=1:length(ATRTIMED)
text(ATRTIMED(k),0,num2str(ANNOTD(k)));
end
xlim([TIME(1), TIME(end)]);
xlabel(‘Time / s’); ylabel(’ MLII导联 / mV’);
string=[‘MIT心律失常ECG原始signal ‘,DATAFILE];
title(string);
fprintf(1,’\nKaTeX parse error: Undefined control sequence: \n at position 28: … DATA FINISHED \̲n̲'); fprintf(1,'…> ALL FINISHED \n’);
ecg1=M(:,1);大家基本都使用的这一列数据，进行实验，因为这组数据波形比较好一些。

其中，ATRTIMED为标注R的时间（单位s），ANNOTD为ATRTIMED处的标记。

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