Описание программного обеспечения.

Программное обеспечение представляет собой набор утилит, объединенных общим интерфейсом пользователя, и позволяет реализовать апертурные методы сжатия ЭКС. Внешний вид интерфейса приведен на рисунке 6.

 

 

Рисунок 6- Внешний вид интерфейса.

 

В папке меню «Файл» реализована функция открытия файла данных, в папке «Сжатие сигнала»- выбор алгоритма сжатия. После выбора алгоритма появляется поле задания параметров алгоритма (рис.7).

 

 

Рисунок 7.

 

Результат работы алгоритма сжатия приведен на рисунке 8.

 

 

Рисунок 8.

 

В папке «Восстановление сигнала» реализована процедура восстановления сжатого сигнала. В папке «Сравнение сжатого и восстановленного сигнала» находятся процедуры просмотра восстановленного и исходного сигнала, вычисления абсолютной и среднеквадратичной ошибки восстановления. Вид интерфейса в этом случае приведен на рисунке 9.

Рисунок 9.

 

 

ОПИСАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

 

   Для исследования заданы три фрагмента записи электрокардиосигнала (ЭКС). Разные фрагменты ЭКС зарегистрированы у различных людей. Запись проводилась в специальной экранированной камере посредством прецизионного усилителя и вводилась в ПЭВМ с помощью 8 разрядного АЦП с динамическим диапазоном -5 - +5 В. Частота дискретизации для ЭКС составляет 1000 Гц. Объем файла-60000 отсчетов. Имена файлов данных ЭКС-ecg1.dat, ecg2.dat, ecg3.dat.

 

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. С помощью папки меню «Файл» открыть файл данных ecg1. В правом верхнем углу экрана должно появиться имя открытого файла.

2. Выберите в качестве алгоритма сжатия в папке «Сжатие сигнала» первый алгоритм.

3. Для четырех значений апертуры в диапазоне от 4 до 15 выполните сжатие и восстановление сигнала. Вычислите абсолютную и среднеквадратичную ошибки восстановления сигнала. Зарисуйте для одного значения апертуры сжатый сигнал.

4. Повторите п. 3 для сигналов ecg2 и ecg3.

5.  Повторить п.3-4 для второго алгоритма.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

 

Отчет должен содержать:

n наименование и цель работы;

n графики зависимости абсолютной и среднеквадратичной ошибок восстановления для трех файлов и двух алгоритмов от коэффициента сжатия сигнала;

n рисунки сжатых сигналов по п.3.

n Выводы.

Все рисунки и графики должны иметь надписи, поясняющие, для каких данных и при каких условиях они получены, указание, какому именно методу сжатия принадлежит та или иная зависимость, а также численные значения и единицы измерения на осях.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. В чем заключается суть методов сжатия ЭКС?

2. С чем связана возможность получения эффективного сжатия ЭКС?

3. Какое общее требование предъявляется к алгоритмам сжатия ЭКС?

4. Какие показатели используются для оценки эффективности алгоритмов сжатия?

5. Приведите примеры задач, в которых небходимо сжатие ЭКС.

6. Перечислите основные методы сжатия ЭКС.

7. Назовите преимущества и недостатки методов сжатия основанных на разложении ЭКС по ортогональным функциям.

8. В чем заключается суть апертурных методов сжатия?

9. Поясните в чем заключается метод сжатия ЭКС, основанный на сравнении с фиксированным порогом.

10. В чем заключается различие между экстраполяцией и интерполяцией нулевого порядка?

11. В чем заключается различие между экстраполяцией и интерполяцией первого порядка?

12. Поясните работу алгоритма AZTEC.

13. Поясните работу алгоритма CORTES.

 

 

   СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Барановский А.Л., Калиниченко А.Н., Манило Л.А. и др. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ. М. Радио и связь. 1993. 247 С.

2. Новоселов О.Н., Фомин А.Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. М., Машиностроение. 1991. 336 С.

   3. Микрокомпьютерные медицинские системы. Проектирование и применение. под ред. У.Томпкинса и Дж.Уэбстера. М., Мир. 1983. С.541.

 

Учебное издание

 

ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ СЖАТИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

 

Методические указания

Составитель: Конюхов Вадим Николаевич

 

Самарский государственный аэрокосмическийуниверситет
имени академика С.П. Королёва.

443086 Самара, Московское шоссе, 34