Bøger af Anil Kasture

Aufgrund der verbesserten Kapazität, Leistung und geringeren Kosten sind FPGAs zu einer praktikablen Lösung für die Herstellung kundenspezifischer Chips und programmierbarer DSP-Geräte geworden. Die Entfernung von Grundlinienrauschen aus Elektrokardiogrammsignalen (EKG) ist ein sehr komplexes Problem. Im EKG-Signal verzerrt das Grundlinien-Wanderrauschen die niederfrequenten Segmente. Herzinfarktbezogene Informationen werden aus dem ST-Segment abgeleitet, daher ist ein rauschfreies EKG-Signal sehr wichtig. Diese Forschungsarbeit präsentiert den Entwurf und die Implementierung einer Architektur für einen LMS-basierten adaptiven Filter zur Minimierung des Grundlinien-Wanderrauschens, des Stromleitungsrauschens und des hochfrequenten EMG-Rauschens aus dem EKG-Signal. Diese Architektur wird auf einem FPGA mit Spartan 3s400pq208-4 Board und Xilinx System Generator (XSG) Software implementiert. Die zu untersuchenden Signale werden aus der MIT-BIH-Datenbank entnommen und mit verschiedenen Geräuschen versehen. Die effiziente Entfernung von Baseline-Wanderrauschen, Stromleitungsrauschen und hochfrequentem EMG-Rauschen wird überprüft, und es werden Beobachtungen gemacht, um den gewünschten SNR zu erhalten.

Com a melhoria da capacidade, do desempenho e a diminuição do custo, os FPGAs tornaram-se uma solução viável para o fabrico de chips personalizados e dispositivos DSP programáveis. A remoção do ruído de vagueza da linha de base do sinal de eletrocardiograma (ECG) é um problema muito complexo. No sinal de ECG, o ruído de vagueza da linha de base distorce os segmentos de baixa frequência. A informação relacionada com o ataque cardíaco é obtida a partir do segmento ST, pelo que é muito necessário dispor de um sinal de ECG sem ruído. Este trabalho de investigação apresenta a conceção e a implementação de uma arquitetura para um filtro adaptativo baseado em LMS para minimizar o ruído de vagueza da linha de base, o ruído da linha de alimentação e o ruído EMG de alta frequência do sinal (ECG). Esta arquitetura é implementada em FPGA usando a placa Spartan 3s400pq208-4 e o software Xilinx system Generator (XSG). Os sinais experimentais são obtidos a partir da base de dados MIT-BIH e são adicionados com diferentes ruídos. Verifica-se a remoção eficaz do ruído de vagueamento da linha de base, do ruído da linha eléctrica e do ruído EMG de alta frequência e registam-se observações para obter uma SNR desejável. Este trabalho de investigação é efectuado utilizando FPGA para um filtro adaptativo que utiliza o algoritmo LMS para remover o ruído de vagueação da linha de base, o ruído da linha de alimentação e o ruído EMG de alta frequência.

Grâce à l'amélioration des capacités et des performances et à la diminution des coûts, les FPGA sont devenus une solution viable pour la fabrication de puces personnalisées et de dispositifs DSP programmables. L'élimination du bruit d'errance de la ligne de base du signal de l'électrocardiogramme (ECG) est un problème très complexe. Dans le signal ECG, le bruit d'errance de la ligne de base déforme les segments de basse fréquence. Les informations relatives aux crises cardiaques sont entraînées à partir du segment ST, il est donc très important d'avoir un signal ECG exempt de bruit. Ce travail de recherche présente la conception et la mise en ¿uvre d'une architecture pour un filtre adaptatif basé sur la LMS afin de minimiser le bruit d'errance de la ligne de base, le bruit de la ligne électrique et le bruit EMG à haute fréquence du signal (ECG). Cette architecture est mise en ¿uvre sur un FPGA utilisant la carte Spartan 3s400pq208-4 et le logiciel Xilinx system Generator (XSG). Les signaux expérimentés sont extraits de la base de données MIT-BIH et sont additionnés de différents bruits. L'élimination efficace du bruit de la ligne de base, du bruit de la ligne électrique et du bruit EMG à haute fréquence est vérifiée et les observations sont notées pour obtenir le SNR souhaitable.

Grazie ai miglioramenti in termini di capacità, prestazioni e riduzione dei costi, le FPGA sono diventate una soluzione valida per la realizzazione di chip personalizzati e dispositivi DSP programmabili. La rimozione del rumore di fondo dal segnale dell'elettrocardiogramma (ECG) è un problema molto complesso. Nel segnale ECG il rumore della linea di base distorce i segmenti a bassa frequenza. Le informazioni relative all'infarto vengono riqualificate a partire dal segmento ST, quindi è molto necessario avere un segnale ECG privo di rumore. Questo lavoro di ricerca presenta la progettazione e l'implementazione di un'architettura per un filtro adattivo basato su LMS per ridurre al minimo il rumore della linea di base, il rumore della linea elettrica e il rumore EMG ad alta frequenza dal segnale (ECG). Questa architettura è implementata su FPGA utilizzando la scheda Spartan 3s400pq208-4 e il software Xilinx system Generator (XSG). I segnali oggetto dell'esperimento sono stati recuperati dal database MIT-BIH e sono stati addizionati con diversi rumori. È stata verificata l'efficienza della rimozione del rumore di linea di base, del rumore della linea elettrica e del rumore EMG ad alta frequenza e sono state fatte osservazioni per ottenere un SNR desiderabile. Questo lavoro di ricerca è stato realizzato utilizzando FPGA per il filtro adattivo con l'algoritmo LMS per rimuovere il rumore di base, il rumore della linea elettrica e il rumore EMG ad alta frequenza.

Blagodarq uwelicheniü emkosti, proizwoditel'nosti i snizheniü stoimosti, PLIS stali äffektiwnym resheniem dlq sozdaniq pol'zowatel'skih mikroshem i programmiruemyh DSP-ustrojstw. Udalenie bazowogo bluzhdaüschego shuma iz signala älektrokardiogrammy (JeKG) qwlqetsq ochen' slozhnoj zadachej. V JeKG-signale bazowyj bluzhdaüschij shum iskazhaet nizkochastotnye segmenty. Informaciq, swqzannaq s serdechnym pristupom, wosstanawliwaetsq iz segmenta ST, poätomu ochen' wazhno imet' swobodnyj ot shuma signal JeKG. V dannoj issledowatel'skoj rabote predstawlena razrabotka i realizaciq arhitektury adaptiwnogo fil'tra na osnowe LMS dlq minimizacii shuma bluzhdaniq bazowoj linii, shuma linii älektroperedachi i wysokochastotnogo shuma JeMG iz (JeKG) signala. Dannaq arhitektura realizowana na PLIS s ispol'zowaniem platy Spartan 3s400pq208-4 i programmnogo obespecheniq Xilinx System Generator (XSG). Jexperimental'nye signaly polucheny iz bazy dannyh MIT-BIH i dopolneny razlichnymi shumami. Prowerena äffektiwnost' udaleniq bazowogo bluzhdaüschego shuma, shuma linii älektroperedachi i wysokochastotnogo shuma JeMG, a takzhe otmecheny nablüdeniq dlq polucheniq zhelaemogo SNR.