Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28671
Title: Імітаційне моделювання добового пульсового сигналу для задачі верифікації алгоритмів роботи систем довготривалого моніторингу
Other Titles: Imitation modeling of the daily pulse signal for the problem of verification algorithms work of systems for long-term monitoring
Authors: Хвостівська, Лілія Володимирівна
Хвостівський, Микола Орестович
Осухівська, Галина Михайлівна
Шадріна, Галина Михайлівна
Bibliographic description (Ukraine): Hvostivska, L., Oksukhivska, H., Hvostivskyy, M., Shadrina, H. (2019) Імітаційне моделювання добового пульсового сигналу для задачі верифікації алгоритмів роботи систем довготривалого моніторингу, Вісник НТУУ "КПІ"; Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, (77), pp 66-73. doi: 10.20535/RADAP.2019.77.66-73.
Journal/Collection: Вісник НТУУ "КПІ"; Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування
Issue Date: 20-Jun-2019
Publisher: КПІ ім. Ігоря Сікорського
Country (code): UA
Place of the edition/event: КПІ ім. Ігоря Сікорського
UDC: 519.213:612.16:616.13:621.383.8
Keywords: системи довготривалого моніторингу
верифікація
імітаційне моделювання
добовий пульсовий сигнал
програмне забезпечення
Page range: 66-73
Abstract: Розроблено імітаційну модель добового пульсового сигналу людини на основі його математичної моделі у вигляді періодично подовжених сум двох функцій нормального розподілу із експоненціальним затуханням. На відміну від існуючих ця модель враховує випадковість, яка виникає в результаті впливу внутрішніх та зовнішніх завад, періодичність пов’язану з природою породження пульсового сигналу, зміну фази коливання як результат зміни жорсткості судин, величину амплітуд прямої та відбитої хвиль кровонаповнення судин людини й структуру доби (тобто зміну впродовж доби функціонування серцево-судинної системи та мозку людини). Імітаційна (комп’ютерна) модель за відомими параметрами (амплітуда, час, фаза та ін.) дає можливість моделювати добові пульсові сигнали патологій і норми для задачі верифікації методів аналізу таких сигналів у системах довготривалого моніторингу. Це є важливим при своєчасному діагностування стану судин людини задля коректності лікування та профілактики захворювань. На базі імітаційної моделі розроблено алгоритми опрацювання добового пульсового сигналу та відповідне програмне забезпечення із графічним інтерфейсом користувача у середовищі Matlab. Вхідними даними для моделювання таких сигналів є величини їх амплітуд, моментів часу максимального кровонаповнення та ряд інших параметрів, характерних для прямої та відбитої хвиль пульсового сигналу, а також кількість стадій доби та їх тривалості. Здійснено процедуру тестування розробленого програмного забезпечення для моделювання добових пульсових сигналів. Установлено, що реалізації імітованих добових пульсових сигналів забезпечують точне відтворення форми емпіричних сигналів прямої та відбитої хвиль за амплітудними та часовими параметрами. Це дає підстави стверджувати, що розроблена імітаційна модель придатна для використання у системах довготривалого моніторингу.
Content: Вступ. Постановка задачі
1 Структура добового пульсового сигналу
2 Вираз імітаційної моделі добового пульсового сигналу
3 Алгоритм імітаційного моделювання добового пульсового сигналу
4 Програмне забезпечення для моделювання добового пульсового сигналу
Висновки та рекомендації
Перелік посилань
References
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28671
References (Ukraine): 1. Математична модель поширення пульсового сигналу у великих кровоносних судинах / Б. Благітко, І. Заячук, О. Пирогов // Фіз.-мат. моделювання та інформ. технології. — 2006. — Вип. 4. — С. 7-11.
2. Гніліцький, В.В. Уточнення гармонічної моделі пульсової хвилі для експресдіагностики за пульсограмами [Текст] / В. В. Гніліцький, Н. В. Мужицька // Вісник ЖДТУ.– Технічні науки. – 2010. – №4(55). – С.28-38.
3. Акулов В. А. Модель пульсовой волны и её реализация в среде Excel. Труды третей Всероссийской научной конференеции. Ч.4. Математические модели в информационных технологиях. – Самара: СамГТУ, 2006. – С. 13–16.
4. Михайлов Н.Ю. Имитационная модель пульсовой волны для тестирования алгоритмов построения кардиоинтервалограммы // Труды аспирантов и соискателей ростовского государственного университета. 2002. Т.8. -С.20-23.
5. Михайлов Н.Ю. Математическая модель пульсовой волны [Текст] / Н.Ю. Михайлов, Г.Н. Толмачев // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. – 2003, №6, – C.3-9.
6. Самков C.B. Сверхширокополосный радар для измерения параметров сердечно-сосудистой системы человека при физических нагрузках [Текст] / С.В.Самков, А.И.Черненко // II Всерос. научная конф.-семинар, 20 июня 2006 г., Муром. – 2006 – С.475- 479.
7. Хвостівська Л.В. Імітаційна модель пульсового сигналу судин людини [Текст] /Л.В.Хвостівська // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – Хмельницький: ХНУ, 2016.–№ 2. – С.94-100.
8. Дармаев Т.Г. Математическое моделирование пульсовых волн на основе теории солитонов и уравнения Кортевега Де Фриза / Т.Г.Дармаев, А.С.Цыбиков, Б.В.Хабитуев // Вестник Бурятского государственного университета. ¬ ¬¬ Математика, информатика. – 2014, №9(1). – С.35-39
9. Hau-Tieng Wu,Han-Kuei Wu, Chun-Li Wang, Yueh-Lung Yang, Wen-Hsiang Wu, Tung-Hu Tsai, Hen-Hong Chang. Modeling the Pulse Signal by Wave-Shape Function and Analyzing by Synchrosqueezing Transform (June 15, 2016). PLOS ONE. Vol. 15; 11(6):e0157135, pp.1-20.
10. Ковальзон В.М. Природа сна / В.М. Ковальзон. – М:Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, 1995. – С.7.
11. Schwartz M.D, Kilduff T.S. The Neurobiology of Sleep and Wakefulness (2015). Psychiatrist Clin North Am, 38 (4):615-44.
12. Хвостівська Л.В. Синтез структури інформаційної системи реєстрації та обробки пульсового сигналу / М.О. Хвостівський, Л.В.Хвостівська // Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наук. праць. Фізика. Електроніка. – Т. 4, Вип. 1. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2015. – С. 83-89. – ISSN 2227-8842
References (International): [1]. Blagitko B., Zayachuk I., Pyrogov O. The Mathematical Model of the Pulse Wave Propagation in Large Blood Vascular (2006). Fiz.-mat. modeling and inform. technology. Vol. 4., pp. 7-11.
[2]. Gnilitskyy V.V., Muzhitska N.V. Refinement of the harmonic model of pulse wave for the express-diagnosis of pulsogram (2010). The Journal of Zhytomyr State Technological University. Technical sciences. Vol. 4(55), pp.28-38. DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2010-4(55)-28-38
[3]. Akulov V.A. “Модель пульсовой волны и её реализация в среде Excel” (29–31 May 2006). Proceedings of the Third All-Russian Scientific Conference). Matem. Mod. Kraev. Zadachi, Samara State Technical Univ. Vol. 4, pp.13-16
[4]. Mikhailov N.Yu. Pulse wave simulation model for testing cardiointervalogram construction algorithms (2002). Works of graduate students and applicants of the Rostov State University. Vol.8. - pp.20-23.
[5]. Mikhailov N.Yu., Tolmachev G.N. Mathematical model of the pulse wave (2003). Proceedings of higher educational institutions. North Caucasus region. Natural Sciences. Vol 6, pp. 3-9.
[6]. Samkov S.V., Chernenko A.I. Ultra-wideband radar to measure the parameters of the human cardiovascular system during exercise (June 20, 2006). II Vseros. Scientific conference. Seminar. pp.475- 479.
[7]. Hvostivska L.V. The simulation pulse signal of human vessels (2016). Herald of Khmelnytskyi national university, Vol 2, pp.94-100.
[8]. Darmaev T.G., Tsybikov A.S., Khabiyuev B.V. Mathematical simulation of pulse waves based on the theory of solitos and korteweg-de vries equation (2014). Bulletin of the Buryat State University. Mathematics, computer science. Vol 9(1), pp. 35-39.
[9]. Hau-Tieng Wu,Han-Kuei Wu, Chun-Li Wang, Yueh-Lung Yang, Wen-Hsiang Wu, Tung-Hu Tsai, Hen-Hong Chang. Modeling the Pulse Signal by Wave-Shape Function and Analyzing by Synchrosqueezing Transform (June 15, 2016). PLOS ONE. Vol. 15; 11(6):e0157135, pp.1-20. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0157135
[10]. Kovalzon V.M. Nature of sleep (1995). A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution. PP.7.
[11]. Schwartz M.D, Kilduff T.S. The Neurobiology of Sleep and Wakefulness (2015). Psychiatrist Clin North Am, 38 (4):615-44. DOI: 10.1016/j.psc.2015.07.002. Epub 2015 Aug 28.
Hvostivska L.V., Hvostivskyy M.O. Synthesis of the information system for the pulse signal recording and processing structure (2015) Scientific Bulletin of Chernivtsi University: Collection of Science. Physics. Electronics. Vol. 4 (1). pp. 83-89. ISSN 2227-8842
Content type: Article
Appears in Collections:Наукові публікації працівників кафедри біотехнічних систем

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Hvostivska-Oksuhivska-Hvostivskyy-Shadrina.pdfhttp://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1565572,96 kBAdobe PDFView/Open


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

Admin Tools