Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МОиАБМСиД_Калиниченко_020919.pdf
Скачиваний:
210
Добавлен:
25.12.2019
Размер:
823.83 Кб
Скачать

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