Xử lý và chuẩn hóa dữ liệu

Một phần của tài liệu (Luận án tiến sĩ) Phát triển kỹ thuật thu nhận tín hiệu tim đồ trở kháng ngực ICG ứng dụng trong phép đo thông số cung lượng tim (Trang 103)

Dữ liệu thu sau khi số hóa hai dạng tín hiệu là tín hiệu điện tâm đồ ECG và tín hiệu trở kháng vùng ngực TEB được mạch đo truyền lên máy tính thông qua cổng USB vật lý trên máy tính và được nhận diện dưới dạng cổng COM ảo. Bản tin truyền lên theo quy ước ở phần mềm trên mạch đo có cấu trúc dạng: “AAAAA,BBBB↵” gồm hai trường dữ liệu. Trong đó A là các kí tự kiểu char đại diện cho các số từ 0 đến 9, kênh tín hiệu TEB được biểu diễn bởi 5 ký tự kiểu char, trong khi kênh tín hiệu ECG được biểu diễn bởi 4 ký tự kiểu char. Hai trường dữ liệu trong bản tin được phân cách nhau bởi dấu phẩy “,” bản tin được đánh dấu kết thúc bởi kí tự xuống hàng “↵”. Dựa theo quy định phần kí tự nằm trước dấu phẩy sẽ được đánh dấu là tín hiệu TEB trong khi phần kí tự sau dấu phẩy sẽ được đánh dấu là tín hiệu ECG.

Dựa trên quy ước như trên về cấu trúc bản tin gửi lên, phần mềm tiến hành đọc dữ liệu được đẩy vào bộ đệm của cổng COM, sau đó tiến hành phân tách bản tin thành hai trường dữ liệu riêng biệt dưới dạng hai chuỗi kí tự. Hai chuỗi kí tự này sau đó sẽ được chuyển đổi sang kiểu số nguyên để phục vụ các bước xử lý tiếp theo. Hai dạng tín hiệu sau đó sẽ được chuẩn hóa lại về mặt biên độ theo đúng đơn vị đo (Ω cho tín hiệu TEB và mV cho tín hiệu ECG) và thời gian (đơn vị đo là miligiây).

Sau khi thực hiện thành công bước giải mã dữ liệu nhận được, phần mềm sẽ tiến hành thực hiện lọc hai loại tín hiệu trên bằng hai bộ lọc thông thấp IIR đã được khởi tạo trước đó. Nhằm đảm bảo về độ gợn dải thông nhỏ và đáp ứng pha có độ tuyến tính tốt, tác giả sử dụng bộ lọc Butterworth để xây dựng bộ lọc số IIR cho dạng tín hiệu trên. Với tần số lấy mẫu fs = 200 mẫu/giây, bộ lọc IIR dành cho tín hiệu TEB có các tham số được thiết lập là fpass = 20 Hz, fstop = 40 Hz, Apass= 1 dB, Astop = 40 dB trong khi bộ lọc IIR dành cho tín hiệu ECG có các tham số là fpass = 40 Hz, fstop = 80 Hz, Apass= 1 dB, Astop = 40 dB. Giá trị thời gian, hai dạng tín hiệu sau lọc là TEB và ECG sẽ được lưu trữ thành ba cột riêng biệt trong file .csv lưu trữ. Dạng file này hoàn toàn có thể mở và chỉnh sửa bằng phần mềm Microsoft Excel.

Một phần của tài liệu (Luận án tiến sĩ) Phát triển kỹ thuật thu nhận tín hiệu tim đồ trở kháng ngực ICG ứng dụng trong phép đo thông số cung lượng tim (Trang 103)