霂瑞霂��撘����迨��辣: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36703
Title: Методи та засоби побудови комп’ютерної системи оцінювання характеристик фонокардіосигналів
Other Titles: Methods and means of the development of a phonocardiografic signals characteristics evaluation computer system
Authors: Марущак, Олександр Олександрович
Marushchak, Oleksandr Oleksandrovych
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Ternopil Ivan Puluj National Technical University
Bibliographic description (Ukraine): Марущак О. О. Методи та засоби побудови комп’ютерної системи для оцінювання характеристик фонокрадіосигналів : кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю “123 — Комп’ютерна інженерія” / О. О. Марущак. – Тернопіль : ТНТУ, 2021. – 74 c.
Bibliographic description (International): Marushchak O. Methods and means of the development of a phonocardiografic signals characteristics evaluation computer system: master qualification work, “123 — Computer Engineering” / O. Marushchak – Ternopil: TNTU, 2021. p. – 74.
Issue Date: 十二月-2021
Submitted date: 十二月-2021
Date of entry: 22-十二月-2021
Publisher: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Лещишин, Юрій Зіновійович
Leshchyshyn, Yurii
Committee members: Кареліна, Олена Володимирівна
Karelina, Olena
UDC: 004.031.6
616.12-071.6
Keywords: 123
комп’ютерна інженерія
фонокардіосигнал
phonocardiogram
DMA
STM32
Number of pages: 74
Abstract: Дипломну роботу магістра присвячено розробленню методів та засобів побудови комп’ютерної системи оцінювання характеристик фонокардіосигналів. Проведено огляд методів та засобів оцінювання характеристик фонокардіосигналів для вибору напрямку дослідження. Розроблено комп’ютерну систему, що дає можливість оцифрувати біомедичні сигнали по багатьох каналах і отримати синхронний запис одразу 4х сигналів, як однакової природи (багатоканальний запис ФКГ) так і різної природи, що уможливлює дослідження пов’язаних між собою біомедичних сигналів різноманітними методами. Розроблено алгоритм роботи системи оцінювання характеристик ФКГ сигналів з використанням технології DMA забезпечує максимально можливу швидкість і синхронність АЦП перетворення сигналів.
The master's thesis is devoted to the development of methods and means for phonocardiografic signals characteristics evaluation computer system. A review of methods and tools for evaluating the characteristics of phonocardiographic signals to choose the direction of the study. A computer system has been developed that makes it possible to digitize biomedical signals on many channels and obtain synchronous recording of 4 signals at once, both of the same nature (multi-channel FCG recording) and different in nature, which allows the study of related biomedical signals by various methods. The algorithm of work of system of estimation of characteristics of FCG of signals with use of DMA technology is developed provides the maximum possible speed and synchrony of ADC of conversion of signals.
Content: ВСТУП ... 7 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ОЦІНЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФОНОКАРДІОСИГНАЛІВ ...10 1.1. Методи відбору фонокардіографічних сигналів ...10 1.2. Характеристики фонокардіографічних сигналів ...11 1.3. Аналіз фонокардіограми ...14 1.4. Аналіз фонокардіограм та синхронно записаних сигналів ...15 1.5. Засоби реєстрації фонокардіограми ...18 1.6. Висновки до розділу 1 ...25 РОЗДІЛ 2. ВИБІР МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ПОБУДОВИ КОМП’ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ ОЦІНЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФОНОКАРДІОСИГНАЛІВ ...26 2.1. Побудова системи оцінювання характеристик фонокардіосигналів ...26 2.2. Алгоритм роботи системи оцінювання характеристик фонокардіосигналів ...29 2.3. Налаштування та програмування мікроконтролера системи ...32 2.4. Висновки до розділу 2 ...43 РОЗДІЛ 3. ТЕСТУВАННЯ ПОБУДОВАНОЇ КОМП’ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ ТА ОЦІНЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФОНОКАРДІОСИГНАЛІВ ...44 3.1. Запис біомедичних сигналів по кількох каналах ...44 3.2. Тестування комп’ютерної системи і відбір сигналів ...47 3.3. Застосування методів кореляційного аналізу ...50 3.4. Застосування методів спектрального аналізу ...54 3.5. Обчислення статистичних характеристик ...57 3.6. Сучасні методи аналізу ФКГ ...58 3.7. Висновки до розділу 3 ...60 РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ...61 4.1. Охорона праці ...61 4.2. Безпека в надзвичайних ситуаціях ...64 4.3. Висновки до розділу 4 ...67 ВИСНОВКИ ...696 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ...70 Додаток А. Опубліковані тези конференцій за напрямом дипломної роботи магістра ...75 Додаток Б. Код програми для налаштування комп’ютерної системи ...83
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36703
Copyright owner: © Марущак Олександр Олександрович, 2021
References (Ukraine): 1. Краснов Л. А. Фонокардиография. Технические средства электронной и компьютерной диагностики в медицине [Текст] : учеб. пособие / Л. А. Краснов, В. П. Олейник. // Х. : Нац. аэрокосм. ун-т им. Н.Е. Жуковского «Харьк. авиац. ин-т».2013– 64 с. 2. Остроухов В.Д., Медицинская аппаратура для функциональной диагностики и ортопедии / Остроухов В.Д., Карпинский М.Ю. // Учебное пособие по курсу «Теория, расчет, проектирование медицинской аппаратуры».-Харьков: Крокус, 2003.-204 с. 3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов / Сергиенко А.Б. - СПб.: Питер, 2002. - 608 с. 4. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов : учебное пособие / Сергиенко А.Б. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – 603 с. 5. Sava, H. Application of matching pursuit method for structural decomposition and averaging of phonocardiographic signals/ Sava H., Pibarot P., Durand L.// In Medical and Biological Engineering and Computing. 1998. V.36. No.3 P.302-308. 6. Рангайян Р.М. Анализ биомедицинских сигналов. Практический подход / Пер. с англ. под ред. А.П. Немирко. - М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. - 440 с. 7. Комп'ютерний фонокардіограф [Електронний ресурс] // Режим доступу до ресурсу: http://fbme.univer.kharkov.ua/2014/10/kompyuternyj- fonokardiograf/. 8. STMicroelectronics. Low & medium-density value line, advanced ARMbased 32-bit MCU with 16 to 128 kb flash, 12 timers, ADC, DAC & 8 comm interfaces, 2011. Doc ID 16455. 9. ARM Limited. Procedure call standard for the ARM® architecture, October 2009. IHI 0042D.71 10. STMicroelectronics. User manual STM32 value line discovery, 2010. UM0919. 11. STM32F378xx [Електронний ресурс] // STMicroelectronics. – 2016. – Режим доступу до ресурсу: https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f378cc.pdf. 12. STM32F378xx STMicroelectronics. – Reference manual – Режим 2016. [Електронний доступу ресурс] до // ресурсу: https://www.st.com/resource/en/reference_manual/rm0313-stm32f37xxx- advanced-armbased-32bit-mcus-stmicroelectronics.pdf. 13. STM32F378xx Programming manual [Електронний ресурс] // STMicroelectronics. – 2016. – Режим доступу до ресурсу: https://www.st.com/resource/en/programming_manual/pm0214-stm32-cortexm4- mcus-and-mpus-programming-manual-stmicroelectronics.pdf. 14. Микроконтроллеры [Електронний ресурс] // Сайт паяльник. – 2021. Режим доступу до ресурсу: https://cxem.net/mc/mc.php. 15. Монк С. Raspberry Pi. Сборник рецептов. Решение программных и аппаратных задач / Саймон Монк., 2017. – 528 с. – (O'Reilly). 16. Датчики та модулі [Ел. ресурс] / Режим доступу: https://raspberrypi.in.ua/product/nabordatchikov-i-modulej-dlya-raspberry-pi-16- sht/. 17. Розподілені мікропроцесорні системи: конспект лекцій [Електронний ресурс]: для підготовки докторів філософії в галузі знань 17 Електроніка та телекомунікація за спеціальністю 171 Електроніка за спеціалізацією «Електронні системи» / КПІ ім. Ігоря Сікорського ; уклад.: Т. О. Терещенко – Електронні текстові данні (1 файл:5544 кбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 192 с. 18. UART и USART. COM-порт. Часть 1. - режим доступу до ресурсу: http://www.rotr.info/electronics/mcu/arm_usart.htm. 19. Universal serial bus режим доступу до ресурсу: http://www.usb.org.72 20. Последовательный интерфейс SPI (3-wire) - режим доступу до ресурсу: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/spi/index.htm. 21. Welch P.D. "The Use of Fast Fourier Transform for the Estimation of Power Spectra: A Method Based on Time Averaging Over Short, Modified Periodograms." IEEE Trans. AudioElectroacoust. Vol. AU-15 (June 1967). Pgs. 70- 73. " 22. Oppenheim A. V. and Schafer R. W. Discrete time Signal Processing. - Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1989. - 856 с. 23. Leschyshyn Y., Semchyshyn O. Periodically correlated heart rate variability detection by Neyman - Pearson criterion / Y. Leschyshyn, O. Semchyshyn. // 2007 9th International Conference - The Experience of Designing and Applications of CAD Systems in Microelectronics. – 2007. – P. 139–140. 24. Лещишин Ю. З. Розробка системи зв’язку як інтегрованого елементу роботизованих систем / Ю. З. Лещишин, Н.Р. Романишин, В. В. Наконечний, А.О. Паламарчук// Зб. тез доповідей ХXІ Всеукр. наук.-пр. конф. – Житомир, 2016. – С. 102. 25. Leschyshyn Y. Multicomponent Model of the Heart Rate Variability Change-point / Y. Leschyshyn, L. Scherbak, O. Nazarevych, V. Gotovych, P. Tymkiv, G. Shymchuk. // 2019 IEEE XVth International Conference on the Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH). – 2019. – P. 110–113. 26. Tymkiv P. Algorithm Reliability of Kalman Filter Coefficients Determination for Low-Intensity Electroretinosignal / P. Tymkiv, Y. Leshchyshyn // 2019 IEEE 15th International Conference on the Experience of Designing and Application of CAD Systems (CADSM).— 2019. – P.1-5. 27. Осухівська Г.М. Обгрунтування вибору фільтру для статистичного аналізу тональних сигналів / Осухівська Г.М.. // Вісник Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя.. – 1997. – С. 57–62.73 28. Dragan Yaroslav P. Description of Sound Cardiosignals by Periodically Correlated Random Process Model / Yaroslav P. Dragan, G.M. Osukhivskaya. // Journal of Automation and Information Sciences. – 1999. – No31. – С. 7–9. 29. Osuhivs'ka H. Random processes statistic application for cardiosignals characteristics determination / H. Osuhivs' ka, I. Kyslak. // MMET'96. VIth International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory. Proceedings. – 1996. – С. 264–266. 30. Осухівська Г.М. Математична модель тонового сигналу для діагностики стану клапанів серця людини: автореф. дис. ... канд. тех. наук : 01.05.02. Тернопіль, 1999. 24с. 31. Драган Я.П., Осухивская Г.М. Описание тональных кардиосигналов с помощью модели периодически коррелированных процесов // Проблемы управления и информатики, 1999 No1-С. С. 78-83.
Content type: Master Thesis
�蝷箔����:123 — комп’ютерна інженерія

��辣銝剔�﹝獢�:
獢�獢� ��膩 憭批���撘� 
магістерська.pdf4,01 MBAdobe PDF璉�閫�/撘��
Марущак. Авторська довідка.docx20,18 kBMicrosoft Word XML璉�閫�/撘��


�DSpace銝剜�������★��������雿��.

蝞∠�極�