y"> АЧХ фільтра Баттерворта нижніх частот
Для виділення пульсовиххвиль частота зрізу 20 Гц, для виділення «дихальних хвиль» - 0,5 Гц.
Схема ФНЧ
,
де a 1=1.4142 і b 1=1.0 - табличні коефіцієнти, а С1 і С2 вибираються зі співвідношення C 2/C 1 більше одно 4 * b 1/a 1 2, причому відношення C 2/ C 1 НЕ багато більше правої частини нерівності. [5]
· для виділення пульсовиххвиль:
частота зрізу: 20 Гц
R 1=R 2=6 кОм
· для виділення «дихальних хвиль»:
частота зрізу: 0,5 Гц
R 1=R 2=200 кОм
АЦП.
Вимоги до АЦП:
· Максимальне значення 5 В;
· Для похибки не більше 1% достатньо 7 розрядів. (тому 1/2 7=0,7%)
· Частота дискретизації згідно теоремі Котельникова повинна бути не менше 40 Гц, але чим більше частота дискретизації - тим точніше обчислення.
Паралельно-послідовні АЦП прямого перетворення, зберігаючи високу швидкодію дозволяють значно зменшити кількість компараторів (до, де n - число бітів вихідного коду, а k - число паралельних АЦП прямого перетворення), потрібний для перетворення аналогового сигналу в цифровий (при 8-ми бітах і 2-х АЦП потрібно 30 компараторів). Використовують два або більше (k) кроку-піддіапазону. Містять у своєму складі k паралельних АЦП прямого перетворення. Другий, третій і т.д. АЦП служать для зменшення помилки квантування першого АЦП шляхом оцифровування цієї помилки. На першому кроці проводиться грубе перетворення (з низьким дозволом). Далі визначається різниця між вхідним сигналом і аналоговим сигналом, відповідним результату грубого перетворення (з допоміжного ЦАП, на який подається грубий код). На другому кроці знайдена різниця піддається перетворенню, і отриманий код об'єднується з грубим кодом для отримання повного вигідного цифрового значення.
Також в паралельно-послідовних АЦП прямого перетворення може використовуватися конвеєрна робота АЦП, для збільшення швидкості вихідної оцифрованого потоку даних. На відміну від звичайного режиму роботи, в якому дані передаються після повного перетворення, при конвеєрної роботі дані часткових перетворень передаються по мірі готовності до закінчення повного перетворення. [4]
FIFO
Являє собою електронну схему для буферизації і управління потоком, переданому від апаратного забезпечення до програмного. В апаратній формі FIFO складається з безлічі покажчиків читання і запису, пам'яті і логіки управління. Пристрій пам'яті може бути SRAM, тригер, клямка або будь-якого іншого відповідного типу. Для FIFO великих розмірів використовується, як правило, подвійний порт SRAM, в якому один порт використовується для запису, а інший для читання. [4]
4. Моделювання системи в ПО LabVIEW
Фотоплетізмографіческая вимірювальна система, реалізована в ПО LabVIEW, призначена для фіксування таких параметрів пульсових і «дихальних» хвиль, як
? амплітуда пульсової хвилі
? амплітуда дикротичної хвилі
? тривалість анакротической хвилі
? тривалість дикротичної хвилі
? тривалість пульсової хвилі
? тривалість систоли
? тривалість діастоли
? час наповнення
? тривалість дихального циклу
? амплітуда «дихальних хвиль» (глибина дихання),
і обчислення показників стану серцево-судинної і дихальної систем людини, як
? частота серцевих скорочень
? індекс дикротичної хвилі
? індекс висхідній хвилі
? частота дихання.
У моделі передбачені можливості обробки як реального сигналу, так і змодельованого.
Блок-схема перемикання реального і тестового сигналів
Аналоговий ввід реального ігенерування тестового сигналів.
Аналоговий ввід організовується за наступною схемою: вибирається канал, з якого потрібно прийняти сигнал, вказується що саме з каналу необхідно зняти (в даному випадку напруга), вказується кількість відліків, які необхідно записати в буфер і вибирається частота дискретизації (100 Гц).
Зняття сигналу з аналогового входу DAQ пристрою.
Змодельований сигн...
