Інформація
Реєстраційний номер
0212U006515,
,
Назва роботи
Розробка методов просторової фільтрації сигналів магнітокардіографічних вимірювань
Керівник роботи
Бутрим Олександр Юрійович,
Дата реєстрації
24-04-2012
Організація виконавець
Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна
Опис
Об'єктом дослідження є магнітні поля біологічних об'єктів. Предметом дослідження є алгоритми обробки даних вимірювань магнітних полів біологічних об'єктів системами датчиків. Методи дослідження базуються на використанні оптимальної лінійної фільтрації (вінеровської), побудові проекторів у багатовимірному просторі вимірюваних сигналів за допомогою сингулярного розкладення. Метою дослідження є розробка методів просторової фільтрації результатів вимірювання розподілу магнітного поля. Наведено загальну постановку задачі магнітокардіографічних вимірювань за допомогою системи сенсорів, що складаються з індукційних котушок. Показано існуючі методи фільтрації шумів від зовнішніх джерел завад на основі об'єднання котушок у градіометричні структури. Показано, що застосування градіометрів може бути розглянуто як фільтрацію за допомогою проекції на підпростір у просторі сигналів. Поставлена задача щодо пошуку оптимальних фільтрів, які б дозволяли фільтрувати сигнал від серця на фоні завад від зовнішніх джерел магнітного поля. Розглянуто дві можливі схеми побудови просторового фільтра: на основі тейлоровського розкладання полів в околиці системи сенсорів та побудови проекторів на підпростори відповідних тейлоровських гармонік, та побудови підпросторів, що забезпечують спадання чутливості за ступеневим законом. Показано метод побудови таких фільтрів для системи неідеальних датчиків, які наприклад мають малі відхилення у чутливості або орієнтуванні, що є відомими завдяки калібруванню. Проведено розрахунки щодо виявлення можливостей побудованого алгоритму відновлювати параметри дипольного джерела на фоні завад від зовнішніх джерел. Показана висока ефективність такої фільтрації. МАГНІТОКАРДІОГРАФІЯ, ОПТИМАЛЬНА ФІЛЬТРАЦІЯ, ЗВОРОТНІ ЗАДАЧІ, МАГНІТОСТАТИКА
Опис продукції
При магнітокардіографічних вимірюваннях виникає проблема виявлення корисного сигналу від серця за наявності потужного шумового фону від віддалених джерел. У роботі розглянуто підхід, що заснований на використанні "програмних градіометрів". Було створено математичний апарат для їх опису, на його основі побудовано узагальнення градіометрів, що описуються як просторові фільтри. Визначено фільтри, що забезпечують найбільшу швидкість зменшення чутливості вимірювача з відстанню. Описано, як такі фільтри включаються до схеми розв'язання зворотної задачі. У обчислювальних експериментах продемонстровано високу ефективність такого підходу щодо виявлення параметрів локального джерела магнітного поля на фоні надміцних завад від віддалених джерел.