- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основные положения
- •Задание на выполнение работы
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Содержание
N=length(EEG_F(:,1)); |
% Число отсчётов ЭЭГ |
D=fix(Ord/2); % Определение числа тактов задержки |
|
EEG_F(1:N-D,:)=EEG_F(D+1:N,:); |
% Начальный участок |
for i=1:M |
% Компенсация задержки |
EEG_F(N-D+1:N,i)=EEG_F(N,i); |
|
end |
|
22.Очистите поле 2, заново выведите исходные ЭЭГ и на том же графике другим цветом (например, красным, ‘r’) и с тем же шагом по ординате выведите фильтрованные ЭЭГ (см. пример в п. 10).
23.Рассчитайте оценки дисперсии для всех каналов ЭЭГ до и после фильтрации и выведите значения в поле 3 в виде столбиковой диаграммы:
Var(1,:)=var(EEG); |
% Дисперсия |
исходной ЭЭГ |
Var(2,:)=var(EEG_F); |
% Дисперсия |
фильтрованной ЭЭГ |
axes(hAxes3); |
% Активизация поля 3 |
|
barh(Var','group'); |
% Построение столбиковой диаграммы |
set(hAxes3,'YDir','Reverse') % Изменение порядка по вертикали
24.Не забудьте во всех подготовленных программах объявить как global переменные, являющиеся общими для этих программ (см. лаб. раб. 5).
25.Запустите основную программу и с помощью кнопки выбора файла выберите запись ЭЭГ при открытых глазах (open).
26.При помощи списка выберите поочередно все четыре варианта фильтров. Сохраните графики для всех вариантов.
27.Выберите запись ЭЭГ при закрытых глазах (close) и повторите предыдущий пункт. Обратите внимание на возросшую мощность α-ритма.
28.Сохраните окончательные тексты программ.
Содержание отчета
1.Название, цель и задачи работы.
2.Текст программы.
3.Объяснение полученных результатов и выводы.
Вопросы для самоконтроля
1)Какими амплитудными и частотными свойствами характеризуется электроэнцефалограмма?
2)Каким частотным диапазонам соответствуют ритмы «дельта», «те-
та», «альфа» и «бета»?
70
3)Какой тип цифровых фильтров используется в работе?
4)Как в программе осуществляется расчёт фильтров и что представляет собой результат (переменная «b» в п. 17)?
5)Как связаны импульсные характеристики используемых фильтров и наборы их коеффициентов?
6)Покажите на графиках АЧХ фильтров значения частот среза.
7)Объясните изменения сигналов, происходящие в результате фильтрации каждым из фильтров.
8)Оцените по графикам фильтрованных сигналов их примерную частоту.
9)Что показывают построенные по п. 23 диаграммы и какие изменения происходят в них в результате фильтрации сигналов?
10)Какие можно заметить отличия между ЭЭГ при открытых и при закрытых глазах пациента? Что по этому поводу можно сказать по виду диаграмм значений дисперсий?
71
Список рекомендованной литературы
Айфичер Э. С., Джервис Б. У. Цифровая обработка сигналов: практический подход. 2-е изд. / Пер. с англ. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2004.
Дюк В., Эмануэль В. Информационные технологии в медико-биоло- гических исследованиях. – СПб.: Питер, 2003.
Иглин С. П. Математические расчеты на базе MATLAB. – СПб.: БХВПетербург, 2005.
Кетков Ю. Л., Кетков А. Ю., Шульц М. М. MATLAB 7. Программирование, численные методы. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005.
Марпл.-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. – М., Мир, 1990.
Микрокомпьютерные медицинские системы: проектирование и применение / Под ред. У. Томпкинса, Дж. Уэбстера: Пер. с англ. – М.: Мир, 1983.
Основы цифровой обработки сигналов: Курс лекций / А. И. Солонина, Д. А. Улахович, С. М. Арбузов, Е. Б. Соловьева, И. И. Гук. СПб.: БХВ-Петер-
бург, 2003.
Рангайян Р. М. Анализ биомедицинских сигналов: Пер. с англ. А. Н. Калиниченко под ред. А. П. Немирко. – М.: Физматлит. 2007.
Хемминг Р. В. Цифровые фильтры: Пер. с англ. – М.: Сов. Радио, 1980. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. – СПб.: Питер, 2007. Немирко А.П., Манило Л.А., Калиниченко А.Н. Математический анализ
биомедицинских сигналов и данных. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2017. — 248 с.
72
Приложение. ТАБЛИЦЫ ВАРИАНТОВ ДЛЯ РАБОТ
Таблица П.1
|
Вариант |
F, Гц |
|
A |
tmax, c |
|
Fs1, Гц |
|
Fs2, Гц |
|
Имя файла |
|
K1 |
|
K2 |
|
||||||||||
|
1 |
|
|
13 |
|
|
2 |
0,5 |
|
|
200 |
|
|
|
45 |
|
W1_01.txt |
|
3 |
|
10 |
|
||||
|
2 |
|
|
15 |
|
|
5 |
0,3 |
|
|
300 |
|
|
|
50 |
|
W1_02.txt |
|
2 |
|
15 |
|
||||
|
3 |
|
|
24 |
|
|
20 |
0,2 |
|
|
350 |
|
|
|
80 |
|
W1_03.txt |
|
4 |
|
25 |
|
||||
|
4 |
|
|
26 |
|
|
25 |
0,2 |
|
|
400 |
|
|
|
90 |
|
W1_04.txt |
|
5 |
|
16 |
|
||||
|
5 |
|
|
28 |
|
|
3 |
0,15 |
|
|
450 |
|
|
|
95 |
|
W1_05.txt |
|
6 |
|
20 |
|
||||
|
6 |
|
|
30 |
|
|
10 |
0,1 |
|
|
500 |
|
|
|
100 |
|
W1_06.txt |
|
2 |
|
25 |
|
||||
|
7 |
|
|
35 |
|
|
50 |
0,1 |
|
|
600 |
|
|
|
110 |
|
W1_07.txt |
|
3 |
|
16 |
|
||||
|
8 |
|
|
35 |
|
|
6 |
0,1 |
|
|
800 |
|
|
|
130 |
|
W1_08.txt |
|
5 |
|
20 |
|
||||
|
9 |
|
|
40 |
|
|
10 |
0,1 |
|
|
900 |
|
|
|
150 |
|
W1_09.txt |
|
4 |
|
15 |
|
||||
|
10 |
|
45 |
|
|
7 |
0,1 |
|
|
1000 |
|
|
|
160 |
|
W1_10.txt |
|
6 |
|
16 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Вариант |
|
Фильтр |
|
|
|
Коэффициенты фильтра bi |
|
|
|
|
|
Имя |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
b0 |
b1 |
|
|
b2 |
|
|
b3 |
|
b4 |
b5 |
b6 |
|
|
файла ЭКГ |
||||||
1 |
|
“1” |
|
1/8 |
1/4 |
|
1/4 |
|
|
1/4 |
|
1/8 |
|
– |
– |
|
|
W2_01.txt |
||||||||
|
“2” |
|
1/3 |
1/6 |
|
0 |
|
–1/6 |
|
–1/3 |
– |
– |
|
|
||||||||||||
2 |
|
“1” |
|
1/9 |
2/9 |
|
1/3 |
|
|
2/9 |
|
1/9 |
|
– |
– |
|
|
W2_02. txt |
||||||||
|
“2” |
|
1/4 |
1/6 |
|
1/12 |
|
|
0 |
|
–1/12 |
–1/6 |
–1/4 |
|
|
|||||||||||
3 |
|
“1” |
|
1/16 |
1/8 |
|
3/16 |
|
|
1/4 |
|
3/16 |
|
1/8 |
1/16 |
|
|
W2_03. txt |
||||||||
|
“2” |
|
1/12 |
1/6 |
|
1/4 |
|
|
0 |
|
–1/4 |
–1/6 |
–1/12 |
|
|
|||||||||||
4 |
|
“1” |
|
1/5 |
1/5 |
|
1/5 |
|
|
1/5 |
|
1/5 |
|
– |
– |
|
|
W2_04. txt |
||||||||
|
“2” |
|
1/8 |
1/4 |
|
1/8 |
|
|
0 |
|
–1/8 |
–1/4 |
–1/8 |
|
|
|||||||||||
5 |
|
“1” |
|
–1/3 |
1/3 |
|
1 |
|
|
1/3 |
|
–1/3 |
– |
– |
|
|
W2_05. txt |
|||||||||
|
“2” |
|
1/6 |
1/6 |
|
1/6 |
|
|
0 |
|
–1/6 |
–1/6 |
–1/6 |
|
|
|||||||||||
6 |
|
“1” |
|
–1/7 |
–1/7 |
|
3/7 |
|
|
5/7 |
|
3/7 |
|
–1/7 |
–1/7 |
|
|
W2_06. txt |
||||||||
|
“2” |
|
1/4 |
1/4 |
|
0 |
|
–1/4 |
|
–1/4 |
– |
– |
|
|
||||||||||||
7 |
|
“1” |
|
–1/8 |
0 |
|
3/8 |
|
|
1/2 |
|
3/8 |
|
0 |
–1/8 |
|
|
W2_07. txt |
||||||||
|
“2” |
|
1/6 |
1/3 |
|
0 |
|
–1/3 |
|
–1/6 |
– |
– |
|
|
||||||||||||
8 |
|
“1” |
|
–1/5 |
–1/5 |
|
2/5 |
|
|
1 |
|
2/5 |
|
–1/5 |
–1/5 |
|
|
W2_08. txt |
||||||||
|
“2” |
|
–1/10 |
1/8 |
|
3/8 |
|
|
0 |
|
–3/8 |
–1/8 |
1/10 |
|
|
|||||||||||
9 |
|
“1” |
|
–3/10 |
0 |
|
1/2 |
|
|
3/5 |
|
1/2 |
|
0 |
–3/10 |
|
|
W2_09. txt |
||||||||
|
“2” |
|
1/5 |
1/3 |
|
1/9 |
|
|
0 |
|
–1/9 |
–1/3 |
–1/5 |
|
|
|||||||||||
10 |
|
“1” |
|
1/12 |
1/9 |
|
1/6 |
|
|
1/4 |
|
1/6 |
|
1/9 |
1/12 |
|
|
W2_10. txt |
||||||||
|
“2” |
|
1/9 |
5/9 |
|
1/3 |
|
|
0 |
|
–1/3 |
–5/9 |
–1/9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
Fs, Гц |
tmax, c |
A1 |
F1, Гц |
A2 |
F2, Гц |
Имя файла ЭЭГ |
1 |
200 |
2,0 |
50 |
5 |
40 |
3 |
W3_01.txt |
2 |
150 |
1,5 |
30 |
4 |
20 |
7 |
W3_02.txt |
3 |
300 |
1,0 |
20 |
6 |
30 |
8 |
W3_03.txt |
4 |
250 |
1,2 |
35 |
7 |
20 |
5 |
W3_04.txt |
5 |
100 |
3,0 |
15 |
2 |
25 |
5 |
W3_05.txt |
73
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. П.3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
Fs, Гц |
tmax, c |
A1 |
F1, Гц |
|
A2 |
|
F2, Гц |
|
Имя файла ЭЭГ |
|||||||
|
6 |
|
400 |
|
0,9 |
|
10 |
11 |
|
|
17 |
7 |
|
W3_06.txt |
|
|||
|
7 |
|
350 |
|
0,8 |
|
25 |
9 |
|
|
10 |
5 |
|
W3_07.txt |
|
|||
|
8 |
|
120 |
|
2,5 |
|
15 |
7 |
|
|
10 |
4 |
|
W3_08.txt |
|
|||
|
9 |
|
500 |
|
0,6 |
|
20 |
15 |
|
|
35 |
11 |
|
W3_09.txt |
|
|||
|
10 |
|
450 |
|
0,8 |
|
30 |
12 |
|
|
55 |
7 |
|
W3_10.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вариант |
|
Fs, Гц |
|
A1 |
|
F1, Гц |
A2 |
|
F2, Гц |
|
С |
|
tmax, c |
Имя файла |
||||
1 |
|
100 |
|
1.5 |
|
5.0 |
0.8 |
|
13.0 |
|
0.2 |
1.0 |
W4_01.txt |
|||||
2 |
|
120 |
|
1.2 |
|
10.0 |
0.5 |
|
17.0 |
|
0.3 |
3.0 |
W4_02.txt |
|||||
3 |
|
150 |
|
1.4 |
|
8.0 |
0.9 |
|
14.0 |
|
0.25 |
1.5 |
W4_03.txt |
|||||
4 |
|
180 |
|
0.8 |
|
10.0 |
1.5 |
|
16.0 |
|
0.15 |
2.5 |
W4_04.txt |
|||||
5 |
|
200 |
|
0.7 |
|
5.0 |
0.9 |
|
10.0 |
|
0.35 |
1.2 |
W4_05.txt |
|||||
6 |
|
240 |
|
0.7 |
|
11.0 |
1.5 |
|
19.0 |
|
0.4 |
1.0 |
W4_06.txt |
|||||
7 |
|
250 |
|
2.5 |
|
5.0 |
1.5 |
|
20.0 |
|
0.45 |
0.8 |
W4_07.txt |
|||||
8 |
|
300 |
|
1.5 |
|
3.0 |
2.0 |
|
7.0 |
|
0.5 |
5.0 |
W4_08.txt |
|||||
9 |
|
350 |
|
2.5 |
|
6.0 |
1.0 |
|
14.0 |
|
0.2 |
0.5 |
W4_09.txt |
|||||
10 |
|
400 |
|
1.0 |
|
23.0 |
1.5 |
|
35.0 |
|
0.3 |
3.0 |
W4_10.txt |
|
|
|
|
Таблица П.5 |
|
|
|
|
|
Вариант |
Fs, Гц |
A |
tmax, c |
Имя файла |
1 |
500 |
50 |
0,5 |
W5_01.txt |
2 |
400 |
10 |
0,7 |
W5_02.txt |
3 |
450 |
15 |
0,6 |
W5_03.txt |
4 |
350 |
40 |
0,8 |
W5_04.txt |
5 |
300 |
7 |
1,0 |
W5_05.txt |
6 |
250 |
1 |
1,2 |
W5_06.txt |
7 |
360 |
12 |
0,9 |
W5_07.txt |
8 |
280 |
60 |
1,4 |
W5_08.txt |
9 |
200 |
150 |
1,5 |
W5_09.txt |
10 |
240 |
80 |
1,3 |
W5_10.txt |
|
Таблица 6 |
|
|
Вариант |
Имя файла |
1 |
W6_01.txt |
2 |
W6_02.txt |
3 |
W6_03.txt |
4 |
W6_04.txt |
5 |
W6_05.txt |
6 |
W6_06.txt |
7 |
W6_07.txt |
8 |
W6_08.txt |
9 |
W6_09.txt |
10 |
W6_10.txt |
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
|
|
|
Вариант |
Fs, Гц |
F, Гц |
tmax, c |
Имя файла |
1 |
500 |
50 |
0,5 |
W7_01.txt |
2 |
400 |
45 |
0,7 |
W7_02.txt |
3 |
450 |
40 |
0,6 |
W7_03.txt |
4 |
350 |
42 |
0,8 |
W7_04.txt |
5 |
300 |
35 |
1,0 |
W7_05.txt |
6 |
250 |
39 |
1,2 |
W7_06.txt |
7 |
360 |
33 |
0,9 |
W7_07.txt |
8 |
280 |
25 |
1,4 |
W7_08.txt |
9 |
200 |
17 |
1,5 |
W7_09.txt |
10 |
240 |
20 |
1,3 |
W7_10.txt |
74
|
|
Таблица П.8 |
|
|
|
|
|
Вариант |
Имя файла ЭКГ |
Имя файла верификации |
|
1 |
W8_01-1.txt |
W8_01-2.txt |
|
2 |
W8_02-1.txt |
W8_02-2.txt |
|
3 |
W8_03-1.txt |
W8_03-2.txt |
|
4 |
W8_04-1.txt |
W8_04-2.txt |
|
5 |
W8_05-1.txt |
W8_05-2.txt |
|
6 |
W8_06-1.txt |
W8_06-2.txt |
|
7 |
W8_07-1.txt |
W8_07-2.txt |
|
8 |
W8_08-1.txt |
W8_08-2.txt |
|
9 |
W8_09-1.txt |
W8_09-2.txt |
|
10 |
W8_10-1.txt |
W8_10-2.txt |
|
|
|
|
Таблица П.9 |
|
|
|
|
|
Таблица П.10 |
|
|
Таблица П.11 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
|
Имя файла |
|
Вариант |
|
Имя файла |
|
Вариант |
Имя файла |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
W9_01.txt |
|
|
1 |
|
|
W10_01.txt |
|
1 |
W11_01.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
W9_02.txt |
|
|
2 |
|
|
W10_02.txt |
|
2 |
W11_02.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
W9_03.txt |
|
|
3 |
|
|
W10_03.txt |
|
3 |
W11_03.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
W9_04.txt |
|
|
4 |
|
|
W10_04.txt |
|
4 |
W11_04.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
W9_05.txt |
|
|
5 |
|
|
W10_05.txt |
|
5 |
W11_05.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
W9_06.txt |
|
|
6 |
|
|
W10_06.txt |
|
6 |
W11_06.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
W9_07.txt |
|
|
7 |
|
|
W10_07.txt |
|
7 |
W11_07.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
W9_08.txt |
|
|
8 |
|
|
W10_08.txt |
|
8 |
W11_08.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
W9_09.txt |
|
|
9 |
|
|
W10_09.txt |
|
9 |
W11_09.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
W9_10.txt |
|
|
10 |
|
|
W10_10.txt |
|
10 |
W11_10.txt |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Вариант |
|
|
Имена файлов ЭЭГ |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Глаза открыты |
|
|
Глаза закрыты |
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
W12_01-open.txt |
|
W12_01-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
|
|
W12_02-open.txt |
|
W12_02-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
3 |
|
|
W12_03-open.txt |
|
W12_03-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
4 |
|
|
W12_04-open.txt |
|
W12_04-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
5 |
|
|
W12_05-open.txt |
|
W12_05-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
6 |
|
|
W12_06-open.txt |
|
W12_06-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
7 |
|
|
W12_07-open.txt |
|
W12_07-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
8 |
|
|
W12_08-open.txt |
|
W12_08-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
9 |
|
|
W12_09-open.txt |
|
W12_09-close.txt |
|
|
|
|
|
||||
|
10 |
|
|
W12_10-open.txt |
|
W12_10-close.txt |
|
|
|
|
|
75