Преобразование сигнала амплитудным детектором

1) Сигнал без патологии

Для примера амплитудного модулирования используется сигнал, представленный на рисунке 3.8. Исходный сигнал пропускают через фильтр алгоритм работы которого представлен на рисунке 3.18.

Фильтр необходим для того, чтобы исключить отрицательную составляющую в сигнале.

Работа фильтра заключается в следующем. В блоке 1 происходит ввод исходных данных формируемого массива. В блоке 3 происходит запись числа из массива исходного сигнала. Для отрицательных значений чисел берется их модуль. В блоке 4 осуществляется запись в новый массив отфильтрованного сигнала. В блоке 5 происходит вывод массива на экран монитора.

Рисунок 3.18 - Схема алгоритма программы фильтрования сигнала

На рисунке 3.19 представлен лист программы Mathcad, соответствующий этому алгоритму.

Рисунок 3.19 - Листинг программы фильтрования сигналов

Графики сигнала, пропущенного через фильтр, представлены на рисунке

3.20 и рисунке 3.21 (увеличенный фрагмент сигнала).

Рисунок 3.20 - График сигнала, пропущенного через фильтр

Рисунок 3.21 - Увеличенный фрагмент сигнала, пропущенного через фильтр

Далее сигнал обрабатывается программой поиска максимальной амплитуды в окрестности частоты интереса, алгоритм которой представлен ранее на рисунке 3.12.

Графики максимальных амплитуд, пропущенных через амплитудный детектор в окрестности частот интереса fl = 0,05 (зеленый), f2 = 0,1 (синий), f3 = 0,2 Гц (красный) в скользящем окне для сигнала в состоянии нормы и их графики функций преобразования Фурье представлены на рисунках 3.22 и 3.23.

На рисунке 3.20 графики представляют собой разреженные шумоподобные сигналы. Колебания сигналов происходят в узких диапазонах. Для частоты 0,05 Гц разреженность наибольшая по сравнению с сигналами на соседних частотах.

На рисунке 3.23 представлены амплитудно-частотные характеристики исследуемых сигналов. Диапазон колебаний амплитуды для каждой частоты представлен в таблице 3.3.

Рисунок 3.22 - Графики максимальных амплитуд, пропущенных через

амплитудный детектор для частот 0,05 Гц (зеленый), 0,1 Гц (синий), 0,2 Гц

(красный) в скользящем окне для пациента в состоянии нормы

Рисунок 3.23 - Графики преобразования Фурье максимальных амплитуд для ЭКС, пропущенного через амплитудный детектор для частот 0,05 Гц (зеленый), 0,1 Гц (синий), 0,2 Гц (красный) для сигнала в состоянии нормы

Таблица 3.3 -Диапазон колебания амплитуды графиков исследуемых частот интереса для сигнала в состоянии нормы

№	Частота	Диапазон изменения	Ширина диапазона,
ι∆n	интереса. Гц	амплитуды, отн.ед.	отн. ед.
1	0,05	0,003297-0,005512	0,002215
2	0,1	0,001521-0,002431	0,00091
3	0,2	0,001643-0,002848	0,001205

Ширина диапазона для частот интереса 0,1 Гц наименьшая, а для частоты 0,05 Гц - наибольшая.

2) Сигнал с патологией

В качестве примера амплитудной модуляции используется сигнал, представленный на рисунке 3.10.

Исходный сигнал пропускают через программу фильтрования сигнала, алгоритм работы которой представлен выше на рисунке 3.18.Для поиска максимальной амплитуды в окрестности частоты интереса используется программа, алгоритм работы которой представлен выше на рисунке 3.12.

Графики амплитуд максимальных гармоник в окрестности частоты интереса f1 = 0,05 (зеленый), f2 = 0,1 (синий), f3 = 0,2 Гц (красный) в скользящем окне для сигнала в состоянии обострения заболевания апноэ и их графики функций преобразования Фурье представлены на рисунках 3.24 и 3.25.

На рисунке 3.24 графики аналогичны предыдущему варианту обработки сигналов на рисунке 3.23, за исключением более выраженной разреженности и увеличенной амплитуды колебаний. На рисунке 3.25 представлены амплитудно-

частотные характеристики исследуемых сигналов. Диапазон колебаний

амплитуды для каждой частоты представлен в таблице 3.4.

Рисунок 3.24 - Графики максимальных амплитуд, пропущенных через амплитудный детектор для частот 0,05 Гц (зеленый), 0,1 Гц (синий), 0,2 Гц (красный) в скользящем окне для пациента в состоянии обострения заболевания

апноэ

Рисунок -3.25 - Графики преобразования Фурье максимальных амплитуд для ЭКС, пропущенного через амплитудный детектор для частот 0,05 Гц (зеленый), 0,1 Гц (синий), 0,2 Гц (красный) для пациента в состоянии обострения заболевания апноэ

Таблица 3.4- Диапазон колебания амплитуды графиков исследуемых частот интереса для сигнала с заболеванием апноэ в состоянии обострения

№	Частота интереса.	Диапазон изменения	Ширина диапазона,
п\п	Гц	амплитуды, отн.ед.	отн. ед.
1	0,05	0,002633-0,00596	0,003327
2	0,1	0,000921-0,002134	0,001213
3	0,2	0,001487-0,002703	0,001216

Ширина диапазона для частоты интереса 0.05 Гц наибольшая, а для частот

0,05 и 0,1 она сопоставима.

3.3.3

<< | >>

↑

Источник: Петрова Татьяна Владимировна. МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ РИСКОВ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИНХРОННОСТИ СИСТЕМНЫХ РИТМОВ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. КУРСК - 2018. 2018

Еще по теме Преобразование сигнала амплитудным детектором:

- Медицинские приборы и аппараты -

- Акушерство и гинекология - Анатомия - Андрология - Биология - Болезни уха, горла и носа - Валеология - Ветеринария - Внутренние болезни - Военно-полевая медицина - Восстановительная медицина - Гастроэнтерология и гепатология - Гематология - Геронтология, гериатрия - Гигиена и санэпидконтроль - Дерматология - Диетология - Здравоохранение - Иммунология и аллергология - Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация - Инфекционные заболевания - Информационные технологии в медицине - История медицины - Кардиология - Клинические методы диагностики - Кожные и венерические болезни - Комплементарная медицина - Лучевая диагностика, лучевая терапия - Маммология - Медицина катастроф - Медицинская паразитология - Медицинская этика - Медицинские приборы - Медицинское право - Наследственные болезни - Неврология и нейрохирургия - Нефрология - Онкология - Организация системы здравоохранения - Оториноларингология - Офтальмология - Патофизиология - Педиатрия - Приборы медицинского назначения - Психиатрия - Психология - Пульмонология - Стоматология - Судебная медицина - Токсикология - Травматология - Фармакология и фармацевтика - Физиология - Фтизиатрия - Хирургия - Эмбриология и гистология - Эпидемиология -