Đang tải... (xem toàn văn)
lọc tín hiệu trong miền thời gian, các phương pháp lọc tín hiệu thông dụng của chuyên ngành điện tử y sinh, lọc tần số thấp, tần số cao, giải quyết các bài toán lọc nhiễu đơn giản ổn định, đưa ra các ưu đểm nhược điểm của từng phương pháp lọc cụ thể, chi tiết
LỌC TÍN HIỆU TRONG MIỀN THỜI GIAN (NHĨM 4) Các thành viên nhóm: Trần Thị Xuyên Lưu Quý Dương Ngô Sỹ Đạt CÁC PHƯƠNG PHÁP LỌC: ▪ Lấy trung bình theo tập hợp ▪ Dùng lọc trượt ▪ Tính đạo hàm I.PHƯƠNG PHÁP LẤY TRUNG BÌNH PHƯƠNG PHÁP LẤY TRUNG BÌNH: Cộng tín hiệu thời điểm định (điểm tham chiếu- đồng bộ) Tạp q trình ngẫu nhiên có kỳ vọng u cầu: • • Có tập thể tín hiệu Tăng tỉ số tín /tạp Ứng dụng: áp dụng rộng rãi nghiên cứu hệ thần kinh quan thụ cảm đo điện gợi PHƯƠNG PHÁP LẤY TRUNG BÌNH: PHƯƠNG PHÁP LẤY TRUNG BÌNH: Trong hình bên: tập hợp đáp ứng chuyển động mắt riêng lẻ tác nhân kích thích thay đổi bước Vết bên dưới: Giá trị trung bình tập hợp đáp ứng, dịch xuống cho rõ ràng Trung bình tập hợp xây dựng từ trung bình riêng thời điểm Chính vây, giá trị trung bình đáp ứng thời điểm T1(đường thẳng đứng) trung bình đáp ứng riêng thời điểm II.PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỘ LỌC TRƯỢT PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỘ LỌC TRƯỢT: Nếu trình nghiên cứu q trình egodic ta thay thống kê theo tập hợp thống kê theo thời gian, cách sử dụng số giá trị tín hiệu theo thời gian để thu tín hiệu đầu thời điểm khác cửa sổ thời gian trượt trục thời gian Công thức lọc trượt trung bình: Trong đó: ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ Tín hiệu đầu Tín hiệu đầu vào Hệ số(trọng số) lọc Bậc lọc PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỘ LỌC TRƯỢT: Sơ đồ cấu trúc lọc trung bình trượt bậc N Hàm truyền lọc: N Y ( z) H ( z) = = ∑ bk z − k = b0 + b1 z −1 + + bN z − N X ( z ) k =0 PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỘ LỌC TRƯỢT: VÍ DỤ: Dùng lọc trượt trung bình lọc tín hiệu điện tim có tạp tần số cao fs = 1000; N = ecg = load('ecg_hfn.dat’); length(ecg); t = [1:N]/fs; tong = 0; %BO LOC TRUOT DIEM for i=1:(N-7) for j=0:7 tong = tong + ecg(i+j); end y(i)= tong/8; tong = 0; end PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỘ LỌC TRƯỢT: PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỘ LỌC TRƯỢT: ƯU NHƯỢC ĐIỂM PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỘ LỌC TRƯỢT: Đặc tuyến xung h(k) có số thành phần hữu hạn h(k) = b k ,k = 0,1,2…N Các lọc FIR lọc không đệ qui tức phản hồi Đầu lọc phụ thuộc giá trị thời vài giá trị cuối tín hiệu Bộ lọc tập hợp hệ số trọng số bước giữ chậm tín hiệu Hàm truyền lọc khơng có điểm cực ngoại trừ điểm z = tức lọc ổn định Đặc tuyến pha lọc tuyến tính với điều kiện tập hệ số lọc đối xứng bất đối xứng III.PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM: Phép lấy đạo hàm miền thời gian cho phép loại bỏ thành phần không đổi tín hiệu đầu vào, chế áp (lọc) thành phần tần số thấp, thành phần tần số cao khuêch đại tuyến tính (tương tự lọc thông cao) Đạo hàm bậc 2, hệ số khuêch đại tăng theo bình phương (khuêch đại thành phần tần số cao so với đạo hàm bậc nhất) Đạo hàm hiệu thứ PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM: Cơng thức hiệu bậc ( đạo hàm bậc 1): • Hàm truyền đạt: • Đáp ứng tần số: • Đáp ứng biên độ: • Đáp ứng pha: PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM: Hình 1: ĐTTSBĐ tốn tử sai phân bậc Hình 2: ĐTTSP tốn tử sai phân bậc PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM: Hiệu điểm trung tâm • • Lấy trung bình giá trị đầu liên tiếp: Lấy trung bình giá trị đầu liên tiếp: Thu toán tử sai phân điểm cách mắc nối tiếp toán tử sai phân bậc với lọc trung bình trượt điểm PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM: Hình 3: ĐTTSBĐ tốn tử sai phân trung tâm điểm Hình 4: ĐTTSP toán tử sai phân trung tâm điểm PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM: VÍ DỤ: dùng phương pháp đạo hàm lọc tín hiệu điện tim bị nhiễu trơi đường sơ ecg = load('ecg_lfn.dat’); fs = 1000; N = length(ecg); t = [1:N]/fs; for i=1:(N-2) y(i)=(ecg(i+2)-ecg(i))/2; end PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM: ƯU NHƯỢC ĐIỂM PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐẠO HÀM: Tuy loại bỏ nhiễu trôi đường sở nhiễu tần số thấp tín hiệu ECG Nhưng đặc điểm lọc nên: • • Loại bỏ sóng P, T chậm Biến đổi phức QRS (the QRS complexes) làm dạng sóng kết khơng giống tín hiệu ECG Cảm ơn thầy cô bạn lắng nghe! ... thống kê theo thời gian, cách sử dụng số giá trị tín hiệu theo thời gian để thu tín hiệu đầu thời điểm khác cửa sổ thời gian trượt trục thời gian Công thức lọc trượt trung bình: Trong đó: ... Đầu lọc phụ thuộc giá trị thời vài giá trị cuối tín hiệu Bộ lọc tập hợp hệ số trọng số bước giữ chậm tín hiệu Hàm truyền lọc khơng có điểm cực ngoại trừ điểm z = tức lọc ổn định Đặc tuyến pha lọc. .. ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ Tín hiệu đầu Tín hiệu đầu vào Hệ số(trọng số) lọc Bậc lọc PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỘ LỌC TRƯỢT: Sơ đồ cấu trúc lọc trung bình trượt bậc N Hàm truyền lọc: N Y ( z)