Прилуцкий Д.А.
Источник: www.ecg.ru/...
Краткое содержание
При переходе с аналоговой схемотехники электрокардиографов на полностью цифровую обработку появляется потребность в цифровых фильтрах ЭКГ сигнала. И если реализации цифровых ФНЧ сравнительно просты, то высококачественный цифровой ФВЧ строится по нерекурсивной схеме с большим количеством коэффициентов или по рекурсивной схеме, но с жесткими требованиями к ошибкам округления при вычислениях с плавающей запятой.
Предлагается цифровой нерекурсивный ФВЧ для с переключаемой частотой среза 0.02, 0.05, 0.12, 0.25, 0.5, 1, 2, 4 Гц достаточный для большинства применений при анализе электрокардиограмм от точной диагностики смещения сегмента ST до быстрой установки изолинии. Значения фильтра вычисляются согласно формуле
где xi и yi входные и выходные отсчеты, а N - порядок фильтра и равен 4096, 2048, 1024, 512, 256, 128, 64 или 32 соответственно для частот среза от 0.02 до 4 Гц при периоде выборки отсчетов сигнала в 2 мс. Пример АЧХ фильтра для нескольких частот среза :
Преимущества фильтра - в возможности программирования быстрого целочисленного алгоритма вычисления, т.к. все коэффициенты фильтра равны 1/N, при N кратном 2k, что позволяет для каждого отсчета использовать только одну операцию деления, реализованную через серию процессорных инструкций двоичного сдвига. Дополнительно возможна оптимизация, если
вычислять как
Где
Предложенный ФВЧ был интегрирован в программное обеспечение компьютерного электрокардиографа на основе 22-х разрядных S -D. АЦП.