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
