Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1853

Title: Удосконалення обчислювальних методів обробки ритмокардіосигналу в системах контролю функціонального стану людини
Other Titles: Усовершенствование вычислительных методов обработки ритмокардиосигнала в системах контроля функционального состояния человека
Improvement of computational methods of processing a rhythmocardiosignal in human functional state control systems
Authors: Фалендиш, Володимир Володимирович
Фалендыш, Владимир Владимирович
Falendysh, V.V.
Bibliographic description (Ukraine): Фалендиш В.В. Удосконалення обчислювальних методів обробки ритмокардіосигналу в системах контролю функціонального стану людини. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук: 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи / В.В.Фалендиш — Тернопіль, 2012. — 20 с.
Issue Date: 2012
Publisher: Тернопільський національний технічний університет ім. Івана Пулюя
Science degree: кандидат технічних наук
Level thesis: кандидатська дисертація
Code and name of the specialty: 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи
Defense council: спеціалізована вчена рада К 58.052.01
Institution defense: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Яворський, Богдан Іванович
Committee members: Сопронюк, Федір Олексійович
UDC: 519.218
617.73
Keywords: функціональний стан людини
ритмокардіосигнал
періодично корельована випадкова послідовність
стаціонарні компоненти
фільтровий метод
високодобротний цифровий фільтр
спектральна густина потужності
вірогідність
достовірність
комп’ютерне імітаційне моделювання
обчислювальна складність
функциональное состояние человека
ритмокардиосигнал
периодически коррелированная случайная последовательность
стационарные компоненты
пектральная плотность мощности
фильтровый метод
высокодобротных цифровой фильтр
вероятность
достоверность
компьютерное имитационное моделирование
вычислительная сложность
status of human rytmokardiosyhnal periodically correlated random sequence
stationary components
power spectral density
filter method
high-Q digital filter
probability
reliability
computer simulation
computational complexity
Abstract: У дисертаційній роботі вирішене важливе наукове завдання, яке полягає в спеціалізації фільтрового методу оцінювання спектральної густини потужності стаціонарних компонент ритмокардіосигналу з метою врахування особливостей як самого сигналу так і задачі оцінювання спектральної густини потужності його стаціонарних компонент в системах контролю функціонального стану людини. Обґрунтовано нове застосування фільтрового методу оцінювання спектральної густини потужності стаціонарних компонент ритмокардіосигналу в системах контролю функціонального стану людини, який розвинуто на основі відомої моделі нестаціонарного ритмокардіосигналу – періодично корельованій випадковій послідовності. Проведено параметричну ідентифікацію фільтрового методу для задачі оцінювання спектральної густини потужності ритмокардіосигналу завдяки чому удосконалено метод розрахунку гребінок цифрових резонаторів для забезпечення нормування резонаторів за модулем функції передачі та шириною смуги пропускання і кратності резонансних частот періоду корельованості ритмокардіосигналу. На основі удосконаленого методу розрахунку гребінок цифрових резонаторів розроблено алгоритм та програмні засоби оцінювання спектральної густини потужності стаціонарних компонент ритмокардіосигналу комп'ютерної реалізації.
В диссертационной работе решена важная научная задача, которая заключается в специализации фильтрового метода оценивания спектральной плотности мощности стационарных компонент ритмокардиосигнала с целью учета особенностей как самого сигнала так и задачи оценивания спектральной плотности мощности его стационарных компонент в системах контроля функционального состояния человека. Обосновано новое применение фильтрового метода оценивания спектральной плотности мощности стационарных компонент ритмокардиосигнала в системах контроля функционального состояния человека, который развит на основе известной модели нестационарного ритмокардиосигнала - периодически коррелированные случайном порядке. Проведено параметрическую идентификацию фильтрового метода для задачи оценивания спектральной плотности мощности ритмокардиосигнала благодаря чему усовершенствованы метод расчета гребенок цифровых резонаторов для обеспечения нормирования резонаторов по модулю функции передачи и шириной полосы пропускания и кратности резонансных частот периода коррелированности ритмокардиосигнала. На основе усовершенствованного метода расчета гребенок цифровых резонаторов разработан алгоритм и программные средства оценки спектральной плотности мощности стационарных компонент ритмокардиосигнала компьютерной реализации.
The thesis resolved important scientific task that is specialized filter evaluation method power spectral density of stationary component periodically correlated random order to assess the power spectral density of stationary component rhythmocardiosignal systems control the humain functional state in order to accommodate non-stationaryty of rhythmocardiosignal and the need to use the method in real time mode. A review of the methods and means of evaluation of power spectral density rhythmocardiosignal, bringing found that in measuring the spectral characteristics rhythmocardiosignal systems control the functional state of human well-known methods of his assumption of stationarity, spectral estimates have high variance, which increases with the statistics. This indicates a low reliability evaluation methods of the spectral density rhythmocardiosignal a stationary random sequence. Adequate mathematical model of unsteady rhythmocardiosignal model is periodically correlated stochastic sequence (PCSS). For evaluation of the spectral density of stationary component rhythmocardiosignal as PCSS developed and used two methods: component and coherent. Both methods use the Fourier transform of the autocorrelation function of parametric rhythmocardiosignal and differ only way to build the last and designed for the analysis of short-term segments of rhythmocardiosignal and have high computational complexity in long-term analysis and were difficult to use when working in real time mode. Filter method in contrast to the coherent and component methods does not require construction of autocorrelation functions and Fourier transform and for evaluation of power spectral density of rhythmocardiosignal uses high-Q comb filters, which complicates its use in the analysis of short segments of rhythmocardiosignal and through filter memory has significant advantages in work in real time mode. A parametric identification of the filter method of estimation power spectral density of stationary component of rhythmocardiosignal, namely defined frequency range to calculate filters combs, the dependence of the resonance (central) frequency of correlation period of rhythmocardiosignal. A synthesis of the structure of power spectral density estimation of stationary component rhythmocardiosignal, are expressions for the estimation of bandwidth, resolution, averaging time and statistical errors of estimation of power spectral density rhythmocardiosignal with filter method by using second order digital resonators. As a result of parameter identification filter method revealed the need to improve the method of calculating the coefficients of direct and feedback high-Q digital resonators to ensure the performance requirements of resonators comb to the parameters of filter method. A new normalization condition resonators comb on which module of transfer function of the resonator at its resonant frequency taken equal to 1 for all resonators in comb than improved method for calculating the coefficients of direct and feedback resonator that ensures standardization of cavities per module transfer function and wide bandwidth. This enabled the construction of normalized combs of digital resonators in a given range of frequencies for estimating power spectral density of stationary component of rhythmocardiosignal with filter method. The algorithm and software for estimating power spectral density of stationary component rhythmocardiosignal with combs of digital resonators that allowed a guest power spectral density of stationary component rhythmocardiosignal filter method. To verify the developed algorithm and software and comparing it with existing analog (component, coherent method and evaluation of power spectral density as a stationary random process) conducted computer simulation in which found that the computational complexity of the filter method compared to the component and coherent methods is about 10 and 20 times lower, respectively. Also conducted assessment of the reliability of the above methods for assessing power spectral density rhythmocardiosignal means of statistical theory of choice-making. Estimation showed that filter method is 12% higher reliability than coherent method and 34% higher reliability in comparison with the methods of evaluating the spectral density rhythmocardiosignal a stationary random process with probability of error 0.001.
Description: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.Захист відбувся в 2012 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1853
Content type: Thesis
Appears in Collections:01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.