طراحی و پیاده سازی مدار آشکارساز QRSاز روی سیگنال ECG با استفاده از نمونه برداری عبور از سطح
تکرار نام مولف :
سید امین حسینی سبزواری
سال نشر :
1396
صفحه شمار:
61ص
یادداشت
چکیده
با پیشرفت تکنولوژی، تقاضا برای سیستمهای پزشکی قابلحمل بیشتر شده است. به علت قابلحمل بودن این سیستمها حجم باتری کاهش پیداکرده است بنابراین باید مصرف توان در این سیستمها کم باشد. استفاده از روشهای معمول نمونهبرداری سنکرون باعث افزایش توان مصرفی در سیستمهای آشکارسازیQRSمیگردد. زیرا سیگنالهای حیاتی بدن مانند سیگنال ECG در تماممی بازهها دارای اطلاعات مفید جهت پردازش در سیستم آشکارسازی نمیباشد بنابراین نمونهبرداری با یک نرخ ثابت ازایندستسیگنالها باعث افزایش بیهوده در توان مصرفی سیستمها میگردد. یک روش بهتر برای نمونهبرداری در این سیستمها استفاده از نمونهبرداری آسنکرون میباشد. در این روش نمونهبرداری، نرخ ثابت برای نمونهبرداری از سیگنال ورودی وجود ندارد. این نرخ بسته به میزان فعالیت در سیگنال ورودی تعیین میگردد.
روشهای متعددی از نمونهبرداری آسنکرون وجود دارد یکی از این روشهانمونهبرداری عبور از سطح میباشد. در این روش هرچه میزان تغییرات در دامنه سیگنال ورودی بیشتر باشد از آن قسمتها نمونه بیشتری گرفته میشود و از قسمتهایی که تغییرات کمی دارد نمونه کمتری گرفته میشود، بنابراین مصرف توان در نمونهبرداری آسنکرون نسبت به نمونهبرداری سنکرون کمتر است.در این پایاننامه یک روش آشکارسازی QRS با استفاده از نمونههای گرفتهشده به وسیله مبدل آنالوگ به دیجیتال عبور از سطح ارائهشده است. الگوریتم آشکارسازیQRS ارائهشده بااستفاده از استخراج مشخصات سیگنال ورودی، شامل میانگین دامنه نویز و ضربان،تعدادی از پارامتر مهم سیستم ازجمله فاصله میان دو سطح مقایسه در مبدل آنالوگ به دیجیتال، تعداد نمونههای مورد استفاده برای آشکارسازی یک ضربان در آشکارساز و میزان تقویت دامنه سیگنال ورودی قبل از ورود به مبدل را تنظیم میکند. الگوریتم آشکارسازی QRSبهوسیله48 نوار ضبطشده پایگاه مرجع MIT/BIH arrhythmia مورد آزمون قرارگرفته است. میزان خطای آشکارسازی برابر 1.31% میزان حساسیت(Se) برابر 99.11% میزان پیشبینی مثبت (+P) برابر 99.57% شده است.سیستم آشکارسازی QRSدر تکنولوژی CMOS0.18µmبا ولتاژ تغذیه برابر با1.8 Vپیاده سازی شده است و توان مصرفی برابر 205 nWو فضای اشغالیmm20.05بهدستآمده است؛ که این ساختار مناسب برای سیستم های پزشکی قابلحملو توان پایین می¬باشد