Использование современных микропроцессорных средств для поддержки вейвлет кодирования-декодирования и передачи по каналу радиотелеметрии

Важной особенностью предложенной измерительной системы является использование предложенного и разработанного вейвлет-процессора, функционально совмещенного с модулятором радиотелеметрического канала. Вейвлет-процессор выполняет “на лету” декомпозицию измерительного сигнала, децимацию, пороговую обработку и перекодирование информации для передачи в канале связи (модуляцию). Структура выполняемых вейвлет-процессором функций представлена на рисунке 3.4.

Рис.14. Структура программной последовательности работы вейвлет-процессора.

В настоящем исследовании были использованы RISC микроконтроллеры серии AVR AT90 фирмы “ATMEL”. Контроллеры данной серии способны выполнять относительно сложные команды за 80 - 100 нс при приемлемом потреблении тока (до 4 мА @8МГц, 3 вольта). Альтернативные решения могут быть найдены в серии контроллеров PIC16 фирмы “Microchip”, но они преимущественно EPROM контроллеры и по системе команд уступают серии AT90.

Рассмотрены классические методы компрессии биологических сигналов. Осуществлён анализ их достоинств и недостатков. Предложено использовать математический аппарат вейвлет-преобразования для обработки биологических сигналов, имеющих всплесковый характер. Рассмотрены принципы декомпозиции и реконструкции сжимаемого сигнала с помощью вейвлет-преобразования. Показано, что процедура компрессии содержит три этапа: декомпозиция, пороговая обработка коэффициентов детализации, реконструкция. Проведены экспериментальные исследования в системе “MATLAB“. Осуществлена компрессия различных биологических сигналов, имеющих различную природу. Показано, что потери информации при компрессии/декомпрессии составляет не более 1% при коэффициенте сжатия, равном 8. Предложено использовать аппарат вейвлет-преобразования для обработки биологических сигналов, особенно для сигналов, имеющих всплесковый характер. Предложено использовать RISC микроконтроллеры серии AVR AT90 фирмы “ATMEL” для реализации предложенных методов вейвлет-преобразования при компрессии/декомпрессии медико-биологической информации и передаче её по каналу радиотелеметрии.

Современное состояние технических средств биотелеметрии, особенно в России, оставляет желать лучшего. К сожалению, новая техника не разрабатывается и не производится, а существующий парк средств регистрации физиологической информации устарел морально и физически. Обращая взгляд на Западный рынок можно заметить, что существуют достаточно развитые технические средства биотелеметрии, однако в подавляющем большинстве случаев они представляю собой системы решающие локальные задачи. При этом канал связи, представляющий собой радиочастотную виртуальную магистраль, не оптимизирован по быстродействию и ограничен в пропускной способности. Это является существенным недостатком.

Данная дипломная работа посвящёна разработке методов компрессии и восстановления медико-биологической информации в канале связи устройств биотехнического комплекса.

Советуем почитать:

Система электронного управления магнитно-резонансного томографа
МР томограф представляет собой сложную систему, состоящую из большого числа узлов различного назначения и размещенную на большой площади. Сказанное относится в первую очередь к МРТ ...

Принципы построения систем спутниковой связи
Сегодня растут потребности в телекоммуникациях. Наземные радиорелейные линии не могут в полной мере удовлетворить обмен радиовещательных и телевизионных программ, особенно если они ...

Проектирование системы передачи цифровых данных
В настоящее время очень развиты различные системы передачи данных, разработаны основные стандарты, на основе которых строятся реальные системы. В настоящей работе была осуществлена попыт ...

Меню



© 2015 TechExternal