|
Достаточно простым решением указанной проблемы является преобразование форматов выходных данных пакета анализа сигналов в формат входных данных пакета программ математического моделирования с последующим их использованием в выявлении особенностей и свойств исследуемых алгоритмов обработки сигналов. Такое решение проблемы моделирования устройств обработки сигналов объективно повышает достоверность результатов моделирования и состоятельность оценки их эффективности. В данной работе принцип преобразования форматов данных при моделировании был использован для пакета анализа звуковых сигналов Cool Edit 1.5 фирмы Syntrillium Soft. Со. и математического пакета Mathcad 200li. Данные редактора Cool Edit могут быть сохранены в форматах *.wav, *.voc, *.pcm, *.txt а пакет Mathcad 200li использует для входных данных ASCII-код [100]. Наличие в пакете Cool Edit встроенных программ-конверторов позволяет преобразовать выходные данные этого пакета в различные форматы, в том числе и в ASCII код. В последующем эти данные используются пакетом Mathcad 200 li при выполнении программы моделирования алгоритма работы непараметрических классификаторов. . Разработка структурной схемы экспериментальной установки Поскольку целью экспериментального исследования является изучение свойств разработанных в гл.З алгоритмов непараметрической обработки, то в качестве устройства моделирующего данный метод обработки целесообразно выбрать универсальную ЭВМ. Таким образом, структурная схема экспериментальной установки может быть представлена в виде рис.4.5. Рисунок 4.5 Структурная схема экспериментальной установки С целью проведения экспериментальной проверки эффективности алгоритмов обработки медико-биологических сигналов был разработан макет устройства ввода аналоговых сигналов в ПЭВМ, работающий в составе аппартно-программного комплекса обработки сигналов в качестве 121 |
133 В совокупности эти факторы позволяют решать задачи моделирования на ЭВМ алгоритмов обработки сигналов, которые наблюдаются непосредственно на выходе физической системы. В результате использования такого подхода, повы-• .(• шается достоверность результатов моделирования алгоритмов обработки. ЭтиI результаты, в последующем, могут быть использованы для построения специализированных вычислительных устройств, обеспечивающих обработку сигналов в реальном масштабе времени. При решении задач моделирования алгоритмов работы устройств обработки сигналов хотелось бы сочетать возможности специализированных пакетов программ анализа случайных сигналов с возможностями, предоставляемыми пакетами программ для математического моделирования. С этой точки зрения достаточно широкие возможности открывает пакет программ MathLab фирмы Math Works Inc., включающий в себя алгоритмы корреляционного и спектрального анализа, цифровой фильтрации и синтеза случайных процессов с заданными статистическими характеристиками. Пакет также позволяет реализовывать в виде подпрограмм собственные алгоритмы обработки, что дает возможность моделирования алгоритмов распознавания в виде процедур, интегрированных в программную среду пакета. Одним из важнейших преимуществ данного пакета является то, что большинство выпускаемых в настоящее время плат АЦП (DACboard) могут быть запрограммированы средствами пакета MathLab , что уже позволяет строить целые системы обработки сигналов на основе программной среды данного пакета [101]. Однако существенной трудностью при построении систем экспериментальной проверки алгоритмов на основе такого подхода является высокая стоимость плат АЦП. Достаточно простым решением указанной проблемы является преобразование форматов выходных данных пакета анализа сигналов в формат входных данных пакета программ математического моделирования с последующим их использованием в выявлении особенностей и свойств исследуемых алгоритмов обработки сигналов. Такое решение проблемы моделирования устройств обработки сигналов объективно повышает достоверность результатов моделирования и состоятельность оценки их эффективности. В данной работе принцип преобразования форматов данных при моделировании был использован для пакета анализа звуковых сигналов Cool Edit 1.5 фирмы Syntrillium Soft. Со. и математического пакета Mathcad 6.0 Plus. Данные редактора Cool Edit могут быть сохранены в форматах *.wav, *.voc, *.pcm, *.txt a пакет Mathcad 6.0 Plus использует для входных данных ASCII-код [100]. Наличие в пакете Cool Edit встроенных программ-конверторов позволяет преобразовать выходные данные этого пакета в различные форматы, в том числе и в ASCII код. В последующем эти данные используются пакетом Mathcad 6.0 Plus при выполнении программы моделирования алгоритма работы непараметрических классификаторов. 134 5.3. Разработка структурной схемы экспериментальной установки I Поскольку целью экспериментального исследования является изучение свойств разработанных в гл.З алгоритмов непараметрической обработки, то в качестве устройства моделирующего данный метод обработки целесообразно выбрать универсальную ЭВМ. Таким образом, структурная схема экспериментальной установки может быть представлена в виде рис.5.1. Структурная схема экспериментальнойустановки Рис. 5.1. С целью проведения экспериментальной проверки эффективности алгоритмов обработки медико-биологических сигналов был разработан макет устройства ввода аналоговых сигналов в ПЭВМ, работающий в составе аппартнопрограммного комплекса обработки сигналов в качестве устройства связи с объектом исследования (УСО). Структурная схема УСО представлена на рис. 5.2. Основой комплекса является ПЭВМ, предназначенная для управления процессами ввода/вывода сигналов, накопления и обработки данных, а также для представления результатов обработки в текстовой и графической форме. Основное назначение УСО осуществление связи ПЭВМ с источниками исследуемых сигналов (объектами исследования). УСО имеет в своем составе один канал ввода сигналов, один канал вывода сигналов, формирователь управляющих сигналов (ФУС), предназначенный для синхронизации работы устройства, подключенного к параллельному интерфейсу ПЭВМ. Для исследования электрокардиосигналов (ЭКС) человека в состав УСО включен усилитель электрокардиосигналов (УсЭКС). Таким образом УСО имеет два входа: прямой вход, предназначенный для исследования различных сигналов, вырабатываемых генераторами электрических колебаний, и ЭКС-вход, предназначенный для исследования электрокардиосигналов. Вывод сигналов из ПЭВМ, то есть преобразование сигналов из цифровой формы в аналоговую, осуществляется через канал вывода. На выходе канал подключен к коммутируемому ФНЧ с частотой среза 1 кГц, играющему роль синтезирующего фильтра. Устройство связи с объектом имеет следующие основные технические характеристики: |