Разработаны методы нелинейной устойчивой фильтрации сложных помех смешанного аддитивного, мультипликативного и импульсного вида в условиях нестационарности и априорной неопределенности сигнально-помеховой ситуации и двигательных артефактов с неизвестными свойствами, присутствующих в биомедицинских сигналах. Показано улучшение локальных и интегральных показателей качества фильтрации по критериям среднеквадратической ошибки (СКО) и среднемодульного отклонения; существенное (в единицы-десятки раз) повышение точности оценок параметров экстремумов в условиях нестационарого шума и наличия выбросов; обеспечение высоких интегральных показателей эффективности фильтрации сигнала электрокардиограммы (ЭКГ) по критериям СКО и отношения сигнал-шум при воздействии различного уровня гауссовых аддитивных и смешанных аддитивных и мультипликативных помех. Предложен новый метод автоматического устранения низкоамплитудных артефактов с неизвестными свойствами в одноканальном сигнале ЭКГ, использующий векторную нелинейную фильтрацию. Разработан адаптивный векторный нелинейный фильтр с усеченным усреднением данных в скользящем окне, который в результате применения статистического критерия проверки сомнительных вариант устраняет только реализации исследуемого процесса с артефактами, подавляет шум, сохраняя одиночные изменения структуры сигнала.