Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mathematical methods of signal analysis applied in medical diagnostic

Ciecierski Konrad A.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2020

|

Vol. 30, no. 3

449--462

EN

Digital signal processing, such as filtering, information extraction, and fusion of various results, is currently an integral part of advanced medical therapies. It is especially important in neurosurgery during deep-brain stimulation procedures. In such procedures, the surgical target is accessed using special electrodes while not being directly visible. This requires very precise identification of brain structures in 3D space throughout the surgery. In the case of deep-brain stimulation surgery for Parkinson’s disease (PD), the target area—the subthalamic nucleus (STN)—is located deep within the brain. It is also very small (just a few millimetres across), which makes this procedure even more difficult. For this reason, various signals are acquired, filtered, and finally fused, to provide the neurosurgeon with the exact location of the target. These signals come from preoperative medical imaging (such as MRI and CT), and from recordings of brain activity carried out during surgery using special brain-implanted electrodes. Using the method described in this paper, it is possible to construct a decision-support system that, during surgery, analyses signals recorded within the patient’s brain and classifies them as recorded within the STN or not. The constructed classifier discriminates signals with a sensitivity of 0.97 and a specificity of 0.96. The described algorithm is currently used for deep-brain stimulation surgeries among PD patients.

2

Using of continuous wavelet transform for de-noising signals accompanying electrical treeing in epoxy resins

Dobrzycki A., Mikulski S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 4

26--29

EN

The following paper presents application of methods of noise reduction in acoustic emission signals, accompanying phenomenon electrical treeing of solid dielectric such as epoxy resin, based on time-frequency signal analysis. For signal estimation was applied method of soft and hard thresholding described by Donoho and Johnson. All calculations ware obtained with use of Matlab software, especially Wavelet Toolbox.

PL

W artykule zaprezentowanie zastosowanie metod redukcji szumu w sygnałach emisji akustycznej towarzyszących zjawisku drzewienia dielektryków stałych, w szczególności żywic epoksydowych, opartych na falkowej analizie sygnałow. Opisany został algorytm usuwania szumów z sygnału m. in. algorytm miękkiego oraz twardego progowania stworzonych przez Donoho i Johnsona. Wszystkie obliczenia wykonano w Matlabie z wykorzystaniem dodatku Wavelet Toolbox.

3

Karta wielokrotnej średniej ruchomej

Wolszczak P., Stączek P.

Przegląd Mechaniczny

|

2015

|

nr 10

26--28

PL

W artykule przedstawiono propozycję metody filtracji sygnału wykorzystującą metodę średniej ruchomej. Metoda polega na wielokrotnym obliczaniu karty średniej ruchomej (MA - moving average) dla tego samego ciągu. Celem stosowania proponowanej metody jest uzyskanie optymalnych rezultatów filtrowania w porównaniu z efektami filtracji MA. Uzyskanie optymalnych wyników filtrowania polega na doborze dwu parametrów proponowanej karty Zwiększenie liczby parametrów karty wpływa na polepszenie rezultatów filtrowania. Za pozytywny efekt działania karty przyjmuje się odfiltrowanie składowych sygnału o niskiej amplitudzie i wysokiej częstotliwości w odniesieniu do parametrów sygnału, przy zachowaniu zawartych w sygnale istotnych informacji.

EN

The paper presents a new method of digital signal filtering based on moving average (MA). The new concept is to calculate MA many times for the same sequence of raw samples. The number of iterations of MA which is the second parameter of proposed method, allows to optimize (tune) filtering strength. The aim of filtering is to remove a high-frequency, low-amplitude signal component relative to variability of original (not disturbed) signal.

4

Zastosowanie algorytmu FFT do filtrowania sygnału z relukltancyjnego czujnika prędkości obrotowej

Paprzycki I.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

8346--8351

PL

Rozwój techniki cyfrowego przetwarzania sygnałów umożliwił inżynierom szersze zastosowanie podstaw matematycznych do implementacji w cyfrowych układach filtrujących. Rzeczywiste sygnały pomiarowe rejestrowane przez urządzenia pomiarowe i akwizycji danych przetwarzane są na sygnały dyskretne, a w kolejnym kroku wykorzystując algorytmy matematyczne, poddawane są filtracji. Jednym ze sposobów analizy sygnału w dziedzinie częstotliwości jest wykorzystanie szybkiej transformaty Fouriera FFT. Autor przedstawia rzeczywisty układ pomiarowy prędkości obrotowej koła samolotu wykorzystujący reluktancyjny czujnik VRS. Wadą takiego rozwiązania jest brak odporności na zakłócenia elektromagnetyczne częstotliwościowego sygnału wyjściowego. W artykule przedstawiono wyniki zastosowania algorytmu FFT do analizy widmowej sygnału pomiarowego i zaprojektowania układu filtrującego. W rezultacie udało się uodpornić układ w szczególnie wrażliwym obszarze pomiarowym jakim są niskie prędkości obrotowe.

EN

The development of digital signal processing techniques has allowed engineers to use mathematical basis wider for the implementation of digital filtering systems. Sensory data from the real world acquired by the measurement systems are converted into discrete signals, and in the next step are subjected to filtration using mathematical algorithms. The Fast Fourier Transform (FFT) and the power spectrum are powerful tools for analyzing signals in frequency domain. The author presents the actual measurement system for aircraft wheel speed measurement. The Variable Reluctance Speed Sensor is used in this solution. The drawback of this system is the lack of frequency output signal immunity to electromagnetic interference. The article presents the FFT algorithm use for the spectral analysis of measured signal and filter design algorithm. As a result, the system was immune to interferences in a particularly sensitive area which is the low speed measurement.

5

Separation of groups of free radicals from noised EPR spectrum using genetic algorithm and gradient method

Bernas M., Ramos P.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2013

|

Vol. 22

117--123

EN

Different groups of free radicals exist in biological material like animal tissues or plants parts. The processes like heating or cooling creates additional types of free radicals groups in this organic matter, due to changes in chemical bonds. The paper proposes a method to determine types and concentrations of different groups of free radicals in the matter processed in various temperatures. The method extracts the spectrum of free radicals using electron paramagnetic resonance with the microwave power of 2.2 mW. Then an automatic method to find a best possible fit using limited number of theoretical mathematical functions is proposed. The match is found using spectrum filtration, and a genetic algorithm implementation supported by a Gradient Method. The obtained results were compared against the samples prepared by an expert. Finally, some remarks were given and new possibilities for future research were proposed.

6

Novel S-transform information fusion for filtering ultrasonic pulse-echo signals

Kubinyi M., Kreibich O., Neuzil J., Smid R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 1

290-295

EN

Direct evaluation of ultrasonic signals requires data analyses with an acceptable level of noise. Ultrasonic signals represent a specific category of time domain signals to be analyzed. In order to increase a difference between the level of noise and the amplitude of the ultrasonic pulse a suitable method for signal filtering has to be used. Within this article we discuss and evaluate a novel signal denoising method. The S-transform for signal analysis and processing was used. This transformation has been recently introduced for ultrasonic echo analyses. Proposed transformation represents an intermediate stage between the Fourier transform analysis and the wavelet transform analysis. In order to filter ultrasonic signals from the Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT) with a high level of noise, new, different approach in signal filtering was developed based on an information fusion. Suggested method is able to process the pulse-echo signal in its full complexity. Proposed method offers good results in studied ultrasonic signals in comparison to digital filter or wavelet denoising.

PL

Bezpośrednia ocean sygnału ultradźwiękowego wymaga analizy danych obciążonych szumami. W celu zwiększenia różnicy między amplitudą sygnału a szumami użyto specjalnej metody filtrowania. Zastosowano transformatę S do analizy ultradźwiękowego sygnału echa. Tego typu transformata jest metodą pośrednia między transformatą Fouriera a transformatą falkową. Użyto nowej metody bazującej na fuzji informacji. Testy potwierdziły że nowa metoda może być skuteczniejsza niż filtrowanie cyfrowe czy odszumianie falkowe.

7

Zastosowanie transformaty falkowej do filtrowania szybkozmiennych składowych krzywej natężenia promieniowania słonecznego

Kapica J.

Inżynieria Rolnicza

|

2010

|

R. 14, nr 7

87-92

PL

Artykuł przedstawia zastosowanie transformaty falkowej do filtrowania szybkozmiennych składowych krzywej natężenia promieniowania słonecznego. Dokonano pomiarów natężenia promieniowania słonecznego dla kilku charakterystycznych pod względem zmienności dni. Pomiary były dokonywane z częstotliwością 2 próbki na sekundę co jest wartością dużą, jak dla pomiarów nasłonecznienia. Następnie tak uzyskane dane zostały poddane ponownemu próbkowaniu z mniejszymi częstotliwościami bezpośrednio oraz po odfiltrowaniu składowych szybkozmiennych przy użyciu transformaty falkowej. Dla każdego z przypadków wyznaczona została dzienna ilość energii słonecznej.

EN

The article presents the issue of using a wavelet transform to filter quick change components of solar radiation intensity curve. The research involved measuring solar radiation for several days, which were distinctive as regards insolation variability. The measurements were carried out at the rate of 2 samples per second, which is high for insolation measurements. Subsequently, the obtained data was subjected to another sampling at lower frequencies, directly and after quick change components were filtered out using the wavelet transform. Daily solar energy amount was determined for each of the cases.

8

Analogowe oraz cyfrowe tory sygnałowe cewek Rogowskiego

Lisowiec A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 12

19-20

PL

Przedstawiono przykłady analogowej oraz cyfrowej realizacji toru sygnałowego cewki Rogowskiego. Zaprezentowano wady oraz zalety obu rozwiązań.

EN

In the paper analogue and digital examples of Rogowski coil output signal processing circuits have been presented. The advantages and disadvantages of both solutions have been pointed out.

9

Ventricular late potentials study - some remarks and conclusions

Piątkowski A., Piątkowska-Janko E., Opolski G.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2000

|

Vol. 20, no. 2

39-53

EN

The aim of our study was to discuss the problem of digital filter for ventricular late potentials detection. We have studied several HR filters and also FIR filters. We have concluded that the best filter has to be characterized by linear phase characteristic, deep and steep slope frequency characteristic and narrow amplitude characteristic. The IIR filter as bidirectional Butterworth filter are prone to ringing effects and phase shifting, change the shape of filtered signal, change the spectral characteristic of filtered signal, change the time position of micropotentials in vector magnitude of filtered QRS complex. The second step of our study was to analyze if the greater number of parameters, which describe the vector magnitude (VM) of QRS complex increase the value of percent of right decision. We have used for this purpose up to 11 parameters. We conclude that the higher value of right decision percent can be obtained by using compound method of QRS complex filtration and more than 3 parameters of VM of QRS complex. In this paper we try to find method giving the objective answer, which method of digital filtration of QRS complex gives the best separation between different groups of patients, and answers how many parameters enables good patients groups separation in ventricular HR-ECG.

PL

W pracy przedstawiono możliwości zastosowania różnych typów filtrów SOI i NOI do analizy późnych potencjałów komorowych. Stwierdzono, że właściwy do tego celu filtr powinien odznaczać się zerową charakterystyką fazową oraz wąską i o stromych zboczach charakterystyką amplitudową. Filtr NOI typu Butterwortha wykazuje efekt "dzwonienia", przesuwa fazę sygnału, zmienia częstotliwościową charakterystykę przefiltrowanego sygnału, wskutek czego ulega zmianie kształt filtrowanego sygnału przy tworzeniu wektora potencjałów, a także czasowe położenie mikropotencjałów w wektorze mikropotencjałów filtrowanego zespołu QRS. Dokonano analizy wpływu liczby parametrów opisujących kształt wektora mikropotencjałów na wartość współczynnika poprawnych decyzji. Wykorzystano tutaj 11 parametrów. Stosunkowo dużą wartość współczynnika poprawnych decyzji uzyskano w przypadku analizy zespołu QRS przy wykorzystaniu "skojarzonej" metody filtracji i większej od trzech liczby parametrów. W pracy podjęto próbę znalezienia metody cyfrowej filtracji zespołu QRS, która pozwalałaby na duży stopień rozróżnienia analizowanych grup pacjentów oraz charakteryzowałaby się dużą wartością współczynnika poprawnych decyzji przy właściwej liczbie parametrów opisujących wektor późnych potencjałów komorowych analizowanych metodą wysokorozdzielczej elektrokardiografii.