
- •В чём преимущества и недостатки цифровой обработки сигналов по сравнению с аналоговой?
- •Что такое интервал дискретизации и частота дискретизации?
- •Что такое эффект наложения частот?
- •Как на практике использовать теорему отсчётов в задачах цифровой обработки сигналов?
- •Что такое ошибка квантования и чем она вызвана?
- •Почему возможна потеря информации при аналого-цифровом преобразовании?
- •Назовите три основные параметра ацп.
- •Чем определяются требования к выбору параметров ацп для диагностической экг?
- •Каковы амплитудные и частотные характеристики экг?
- •Как выглядит обобщённое разностное уравнение линейного цифрового фильтра?
- •Чем отличаются разностные уравнения нерекурсивных и рекурсивных фильтров?
- •Что означают аббревиатуры ких и бих применительно к цф?
- •Что такое порядок фильтра?
- •Что такое неустойчивый цф?
- •Как связаны разностное уравнение и структурная схема цф?
- •Напишите разностное уравнение для цф, заданного набором коэффициентов.
- •Что такое импульсная характеристика цф?
- •Что такое переходная характеристика цф?
- •Что показывает ачх цф?
- •Что показывает фчх цф?
- •Какое действие на синусоидальный сигнал с известной частотой окажет цф с заданной (в виде графика) ачх?
- •Что такое частота среза ачх?
- •Что такое переходная полоса, полоса пропускания и полоса задержки ачх цф?
- •Что такое добротность цф?
- •Почему ачх цф рассматривают только в полосе от 0 Гц до частоты Найквиста?
- •В чём заключается частотный подход к анализу сигналов?
- •Почему в преобразованиях выражений для передаточных функций обычно опускают период дискретизации «т» и как учитывается это упрощение в конечном результате?
- •Как выглядит ачх идеального дифференциатора (и почему)?
- •Можно ли воспользоваться первой разностью отсчётов сигнала для оценки его производной (и если можно, то при каких условиях)?
- •Зачем для устранения сетевой наводки применяют гребенчатые фильтры?
- •С помощью какого фильтра может быть подавлена высокочастотная помеха?
- •Что показывает частотный спектр сигнала?
- •В каких единицах измеряются значения амплитудного спектра сигнала?
- •В каких единицах измеряется спектральная мощность и спектральная плотность мощности сигнала?
- •Почему более корректно говорить «оценка спектра», а не «спектр»?
- •Какие известны два наиболее распространённых подхода к получению оценок спектра сигнала?
- •В чём главные достоинства и недостатки классических и параметрических методов спектрального анализа?
- •Что такое «быстрое преобразование Фурье» и как оно связано с дискретным преобразованием Фурье?
- •Почему последовательность rr-интервалов в первоначальном виде не может использоваться для частотного анализа ритма?
- •Чем отличаются друг от друга rr-интервалы и nn-интервалы?
- •Как по графику спектральной плотности мощности определить спектральные параметры сердечного ритма, обозначаемые vlf, lf и hf?
- •На какой модели основаны параметрические методы спектрального анализа?
- •Чем объясняется название «параметрические» методы?
- •Что означает понятие «белый шум» и чем оно характеризуется во временной и в частотной областях?
- •Какую роль в параметрических методах спектрального анализа играет понятие «белый шум»?
- •Что называют «окрашиванием» спектра?
- •Что такое «порядок» модели ар или сс?
- •Чем отличаются спектральные оценки, полученные с использованием моделей ар, сс и арсс?
- •Как определяют необходимый порядок ар модели?
- •Какими параметрами описывается ар модель?
- •В чём заключается периодометрический анализ ээг?
- •Что такое вызванные потенциалы ээг и как их определяют?
- •Что такое ээг-картирование?
-
Почему возможна потеря информации при аналого-цифровом преобразовании?
При переходе от непрерывного сигнала x(t) к дискретному сигналу x(n)теряется информация о значениях, лежащих в промежутках между точками взятия отсчетов. Этого не было бы, если бы мы могли взять бесконечно малый интервал дискретизации.
-
Назовите три основные параметра ацп.
Частота
отсчетов Fs, разрядность
k =
,
динамический диапазон АЦП A
= Amax – Amin.
-
Чем определяются требования к выбору параметров ацп для диагностической экг?
При решении практических задач цифровой обработки сигналов выбор частоты и разрядности аналого-цифрового преобразования обычно осуществляется на основе компромисса между точностью представления сигнала и необходимыми вычислительными затратами (загрузкой процессора и расходом оперативной памяти).
Рассмотрим, например, случай разработки системы для электрокардиографической диагностики. При этом типичными параметрами АЦП являются следующие: частота отсчетов 500 Гц и разрядность 12 бит придинамическом диапазоне сигнала от ±5 до ±10 мВ. Эти требования определяются, с одной стороны, стандартной полосой частот усилителей электрокардиосигнала (ЭКС) (0.05…100 Гц), а с другой – необходимой для измерения амплитудных и временных параметров ЭКГ точностью описания ЭКС.
В то же время, при обработке электрокардиосигнала в приборах и системах кардиологического наблюдения выбор параметров аналого-цифрового преобразования электрокардиосигнала определяется задачами, решаемыми конкретным видом аппаратуры. В случае если необходимы лишь текущий контроль частоты сердечных сокращений и распознавание наиболее явно выраженных нарушений сердечного ритма, достаточными могут оказаться разрядность от 8 до 10 бит и частота дискретизации от 100 до 250 Гц.
* При анализе вариабельности сердечного ритма частота дискретизации ЭКГ оказывает непосредственное влияние на точность измерения статистических и частотных показателей ВСР, так как выбор этой частоты в большой степени определяет погрешность измерения интервалов между сокращениями сердца (RR-интервалов). Международными стандартами рекомендована частота 250 Гц. При этом допускается использование и более низких значений – до 128 Гц, что связано с существованием обширных архивов холтеровских записей ЭКС, регистрировавшихся именно с этой частотой. В то же время, многие авторы утверждают, что для достоверного анализа показателей ВСР частота отсчетов должна составлять не менее 1000…2000 Гц.
Еще одним обстоятельством, оказывающим влияние на выбор частоты дискретизации ЭКГ, является необходимость анализа сигнала при наличии искусственной электрокардиостимуляции. Так как артефакт стимулирующего импульса обычно имеет длительность не более 1…2 мс, то для его надежного обнаружения цифровым способом необходима частота отсчетов не ниже 1000 Гц (в отдельных системах используют частоту до 8000 Гц). Часто используется также ввод сигналов с достаточно высокой частотой, обнаружение артефакта электрокардиостимуляции на этапе предварительной обработки сигнала и последующее прореживание сигнала до частоты 200…250 Гц, достаточной для дальнейших этапов анализа ЭКС. В других случаях прибегают к аппаратному выделению импульса электрокардиостимулятора до аналого-цифрового преобразования сигнала.