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:

Аппаратно-технологическое обеспечение производства литературно-драматических радиовещательных программ
Данный раздел моей работы должен описать процесс создания литературно-драматических радиовещательных программ. Под вышесказанным стоит понимать не только радио-спектакль, но и очень ...

Кривые линии и поверхности, их применение в радиоэлектронике и автоматике
Кривые линии и поверхности их применение в радиоэлектронике и автоматике. Этот раздел курса имеет особое значение для графической подготовки инженера. Внешняя и внутренняя форма дета ...

Разработка конструкции и технологии изготовления измерителя емкости
В повседневной работе радиолюбителей часто приходиться определять данные радиоэлементов. Если измерить сопротивление резистора не составляет особого труда – можно воспользоваться обычны ...

Меню



© 2015 TechExternal