Название: Обробка квазіпереодичних сигналів у реальному часі
Вид работы: реферат
Рубрика: Информатика
Размер файла: 26.66 Kb
Скачать файл: referat.me-133556.docx
Краткое описание работы: Зміст 1. Вступ …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5 2. Призначення та область застосування……………………………………………………………… 6 3. Технічні характеристики……………………………………………………………………………………………… 7
Обробка квазіпереодичних сигналів у реальному часі
Зміст
1. Вступ …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5
2. Призначення та область застосування……………………………………………………………… 6
3. Технічні характеристики……………………………………………………………………………………………… 7
3.1. Постановка задачі ……………………………………………………………………………………………………… 7
3.2. Опис функціонування програми ………………………………………………………………………… 9
3.3. Вхідні та вихідні дані ………………………………………………………………………………………… 10
3.4. Склад технічних і програмних засобів …………………………………………………… 11
4. Література ……………………………………………………………………………………………………………………………… 12
5. Додаток ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 13
1. Вступ
Дана курсова робота присвячена розробці програмного модуля "rg.exe",який повинен виконувати обробку безперервного періодичного сигналу. Найбільше розповсюдження ця задача отримала в області медицини, де необхідно швидко і детально обробляти сигнал енцефалограма. Широке розповсюдження персональних комп'ютерів типу IBM PС XT/AT дало додатковий імпульс до розвитку апаратних і програмних засобів для рішення даних задач.
Розробка програмного продукту ведеться на основі завдання виданого кафедрою ВТіП Харківського державного політехнічного університету від 15.02.2000 р.
2. Призначення та область застосування
Програма вирішує задачу виведення на екран обробленої інформації від четирьохканального обробника сигналів в реальному масштабі часу. Прийом вищезгаданих сигналів проводиться через буферні масиви даних, які організовані у вигляді файлів на магнітному носії.
Програма призначена для адекватного відображення на екрані монітора вхідної, проміжної і вихідної інформації в системі обробки сигналів.
Областю застосування даної програми можна назвати будь-яку область людської діяльності, в якій може зажадатися визначити період квазіпереодичного сигналу і вивести результати на екран для їх подальшої обробки і використання.
3. Технічні характеристики
3.1. Постановка задачі
Для спеціалізованих автоматизованих систем (САС) ана-
ліза багатоканальної сигнальної інформації в реальному масштабі часу (РМЧ) характерні, поряд з іншими, такі основні функції, як введення і попередня (первинна) обробка сигналів.
Прогрмний модуль повинен працювати як об'єкт обробки САС,що являє собою квазіпереодичні низькочастотні аналогові сигнали,які синхронно знімаються по декількох каналах та обробка яких проводиться у тимчасовій області.
Основними вимогами, що пред'являються до такий САС, є
відсутність втрат багатоканальної сигнальної інформації, що вводиться і попериодична оперативна обробка сигналів в кожному каналі.
Виходячи з особливостей об'єкта і характеру його обробки
процес, що реалізовує багатоканальне введення і попередню обробку сигналів,визначення параметрів періодів і сигналів та формування файла параметрів,повинен виконувати наступні функціональні дії:
- рахунок і контроль тривалості сеансу;
- завдання інтервалу дискретизації сигналів;
- комутація каналів введення;
- перемикання каналів для попередньої обробки;
- отримання відфільтровувати відліку сигналу;
- обчислення першою похідною (різниці) сигналу;
- обчислення другою похідною (різниці) сигналу;
- перевірка на екстремум сигналу;
- перевірка на перегин (екстремум першої різниці) сигналу;
- накопичення інформації об екстремумах сигналу;
- накопичення інформації про перегини;
- аналіз структури виявленого періоду сигналу;
- прийняття рішення про передачу інформації о знайденом
періоді сигналу для подальшої обробки;
- гарафічна візаулізація результатів;
Для глобального процесу, що розглядається виділені ло-
кальные процеси, з яких до основних віднесені наступні:
- рахунок часу сеансу;
- квазисинхронный багатоканальне введення відліку сигналів;
- цифрова фільтрація сигналів;
- цифрове диферинцирование (перше і друге) сигналу;
- отримання особливих відліків (точок экстремумов і перегинів)
сигналу;
- виділення періодів сигналу для подальшої обробки.
Програмна реалізація на машинно-орієнтованій мові у вигляді спеціалізованого модуля повинна функціонувати в середовищі ДОС і забезпечувати роботу з таймером.
3.2. Опис функціонування програми
Програмний модуль являє собою цикл, вихід з якого проводиться закінченням роботи блока , який модолює роботу АЦП. При старті програми всі дані з файлів за допомогою яких модулюється АЦП завантажуються в масиви даних. Вся подальша робота проводиться вже над ними. Далі програма отримує наступний відлик сигналу, який прходить
2-х етапну фільтрацію ( медіанна та сглажування ). Потім програма отримує відфільтрова-ний відлік сигналу, бчислює першу похідну (різницю) сигналу,другу похідну (різницю) сигналу, виконує перевірку на екстремум та перегин,накопичує інформацію об екстремумах та перегини,аналізує структуру виявленого періоду сигналу,та якщо знайден період виконує обчислення параметрів сигналу.
Графічне відображення на екран проводиться шляхом використання стандартної бібліотеки для роботи з гпафікою. Графіки виводяться для 4-х каналів одночасно, та для кожного каналу – вхідний та відфільтрований сигнал.
Обчислені параметри сигналу зберігаются на диску з вказанням періода.
3.3. Вхідні та вихідні дані
Вхідні дані являють собою файл в якому в цілочисельному форматі знаходяться немасштабовані графіки вхідних сигналів (файли “kanal.dat").
Вихідні дані є графічні представлення масивів даних на екрані монітора, та файл з
параметрами періоду (“masp.res”).
3.4. Склад технічних і програмних засобів
Модуль попередньої обробки РЕГ сигналу розробляється для автоматизованої системи медичного контролю і діагностики, яка функціонує на базі ПЕОМ типу IBM PC/AT.
Для нормальної роботи модуля в режимі реального часу необхідна ПЕОМ на базі мікропроцесора i80386 і вище, операційна система MS DOS версії не нижче за 3.30.
Програма відкомпілювати в середовищі Windows'95 (MS DOS 4.00.950 ) під управлінням «Borland С++ 3.1 ».
4. Література
1. “Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений“ . Под редакціей Т.С. Хуанга. Москва “ Радио и связь “ .1984.
2. “ Анализ результатов наблюдений ”. Дж.Тьюки. Москва “Мир”.1981.
3. “ Справочник по устройствам цифровой обработки информации “ . Под
редакціей д-ра техн. наук В.Н.Яковлева. Киев “Тэхника”. 1988.
5. Додаток
Лістинг програмного модуля
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dos.h>
#include <graphics.h>
#include <string.h>
#define Size 1600
#define Meanings 500
#define KO 4
#define KMO 7
#define KSO 7
#define INTR 8 /* The clock tick interrupt */
#ifdef __cplusplus
#define __CPPARGS ...
#else
#define __CPPARGS
#endif
static int kf;
int stop=1;
FILE *outst;
/*--------------- входные данные (4 канала) ------------------*/
int
azp[4][Meanings],
out[4][Meanings];
int
outmed[28]={ 0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0
},
outsr[28]={ 0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0
},
mean[4]={0,0,0,0},
kpmo[4]={0,0,0,0},
krs[4]={0,0,0,0},
amvoi[4]={0,0,0,0},
ofsmed[4]={0,0,0,0},
sum[4]={0,0,0,0},
tmpmed[7]={0,0,0,0,0,0,0},
flags[4]={0,0,0,0},
flags1[4]={0,0,0,0},
fla[4]={0,0,0,0},
iper[4]={0,0,0,0},
iex[4]={0,0,0,0},
io[4]={0,0,0,0},
fex[4]={0,0,0,0},
imean[4]={-1,-1,-1,-1},
st[4]={2,2,2,2},
ipd[4]={0,0,0,0},
ips[4]={0,0,0,0},
per[4][10],
percnt[4]={-1,-1,-1,-1};
/*переменные программы*/
int
t,f1=0,flag,iex1=0,j,kk=0,
ps=0,z,pd=1,
dko=0,
k=1,i,m,fl=1,
dx=3,dx1=-4;
char str[5];
/*выходные данные*/
static int me[4][Meanings],/* экстремумы */
mp[4][Meanings],/* перегибы */
mo[4][Meanings],/* особые точки */
mr[4][Meanings],/* первые разности*/
ms[4][Meanings],/* секунды */
md[4][Meanings];/* дискретные отсчеты */
/* Переменные для процедуры обработки */
int ot1,ot2,ot3,ot4,ot5,ot6;
int tf,tf1,ne,vk,
int masp[4][11];
int kaz;
long sq,s;
void init_azp(int[][Meanings],char[] );
void interrupt ( *oldhandler)(__CPPARGS);
void interrupt handler(__CPPARGS)
{
if(--kf<0)
{
oldhandler();
kf=5;
}
else
outportb(0x20,0x20);
if(mean[dko]<Meanings-1)
{
amvoi[dko]=azp[dko][mean[dko]];
putpixel(dx,(dko*100+350)-amvoi[dko]/2,12);
putpixel(dx,dko*100+75,10);
mean[dko]++;
outmed[dko*7+ofsmed[dko]]=amvoi[dko];
if(mean[dko]>KMO-1)
{
for(i=0;i<7;i++)
tmpmed[i]=outmed[dko*7+i];
k=1;
while(k==1)
{
k=0;
for(i=0;i<6;i++)
if(tmpmed[i]<tmpmed[i+1])
{
m=tmpmed[i];
tmpmed[i]=tmpmed[i+1];
tmpmed[i+1]=m;
k=1;
}
}
outsr[dko*7+krs[dko]]=outmed[dko*7+3];
for(i=dko*7;i<dko*7+6;i++)
outmed[i]=outmed[i+1];
if(krs[dko]>=KSO-1)
{ // сглаживание
sum[dko]=0;
for(i=dko*7;i<dko*7+7;i++)
sum[dko]+=outsr[i];
for(i=dko*7;i<dko*7+6;i++)
outsr[i]=outsr[i+1];
++imean[dko];
out[dko][imean[dko]]=sum[dko]/7;
putpixel(dx1,(dko*100+350)-out[dko][imean[dko]]/2,14);
if(imean[dko]>=1)
{ // вычисление 1-ой разности
mr[dko][imean[dko]-1]=out[dko][imean[dko]] out[dko][imean[dko]-1];
if (imean[dko]>=3)
{ // вычисление второй разности
if(mr[dko][imean[dko]-2]<mr[dko][imean[dko]-3])
{
if(flags[dko]==1)
{
mp[dko][iper[dko]]=imean[dko]-2;
mo[dko][io[dko]++]=out[dko][imean[dko]-2];
md[dko][ipd[dko]++]=pd;
ms[dko][ips[dko]++]=ps;
iper[dko]++;
}
flags[dko]=-1;
}
else
if(mr[dko][imean[dko]-2]>mr[dko][imean[dko]-3])
{
if (flags[dko]==-1)
{
mp[dko][iper[dko]]=imean[dko]-2;
mo[dko][io[dko]++]=out[dko][imean[dko]-2];
md[dko][ipd[dko]++]=pd;
ms[dko][ips[dko]++]=ps;
iper[dko]++;
}
flags[dko]=1;
}
}
if((out[dko][1]-out[dko][0])>0)
flags1[dko]=1;
else
flags1[dko]=-1;
if((imean[dko]>14)&&(imean[dko]%6==0))
{
for(i=st[dko];i<imean[dko];i++)
{
if((out[dko][i]>out[dko][i-1])&&(flags1[dko]==-1))
{
st[dko]=i;
for(j=i+1,t=0;(t<13)&&(j<imean[dko]);t++,j++)
if(out[dko][j]<out[dko][i-1])
{fla[dko]=0;break;}
else fla[dko]=1;
if( (fla[dko]==1))
{
if(me[dko][iex[dko]-1]!=i-1 ){
me[dko][iex[dko]++]=i-1;
mo[dko][io[dko]++]=out[dko][me[dko][iex[dko]-1]];
fex[dko]=0;
md[dko][ipd[dko]++]=pd;
ms[dko][ips[dko]++]=ps;
circle(me[dko][iex[dko]-1]+10,(dko*100+350)-out[dko][ me[dko][iex[dko]-1]]/2,2);
floodfill(me[dko][iex[dko]-1]+10,(dko*100+350)-out[dko][ me[dko][iex[dko]-1]]/2,15);
}
flags1[dko]=1;
}
else
i=j;
}
else
if((out[dko][i]<out[dko][i-1])&&(flags1[dko]==1))
{
st[dko]=i;
for(j=i+1,t=0;(t<13)&&(j<imean[dko]);t++,j++)
if(out[dko][j]>out[dko][i-1])
{fla[dko]=0;break; }
else fla[dko]=1;
if((fla[dko]==1))
{
if(me[dko][iex[dko]-1]!=i-1 ){
me[dko][iex[dko]++]=i-1;
md[dko][ipd[dko]++]=pd;
ms[dko][ips[dko]++]=ps;
mo[dko][io[dko]++]=out[dko][me[dko][iex[dko]-1]];
fex[dko]=1;
circle(me[dko][iex[dko]-1]+10,(dko*100+350)-out[dko][ me[dko][iex[dko]-1]]/2,2);
floodfill(me[dko][iex[dko]-1]+10,(dko*100+350)-out[dko][ me[dko][iex[dko]-1]]/2,15);
}
flags1[dko]=-1;
}
else
i=j;
}
}
}
if((iex[dko]>1)&&(fex[dko]))
{
tf=me[0][1]-me[0][0]+1;
tf1=mo[0][14]-mo[0][12];
if(percnt[dko]==0)
line(me[dko][0]+10,dko*100+70,me[dko][0]+10,dko*100+80);
if(out[dko] [ me[dko] [iex[dko]-2]]<out[dko][ me[dko] [iex[dko]-iex[dko]]]+20)
{
fex[dko]=0;
++percnt[dko];
per[dko][percnt[dko]]=me[dko][iex[dko]-2];
if(percnt[dko]>0)
{
ne=iex[dko]-1+percnt[dko]-1;
if(ne%5)
goto End;
masp[dko][1] = dko + 1;
ot1=me[dko][(percnt[dko]-1)*4+0];
ot2=me[dko][(percnt[dko]-1)*4+1];
masp[dko][2]=out[dko][ot2];
ot3=me[dko][(percnt[dko]-1)*4+3];
masp[dko][5]=out[dko][ot3];
ot4=me[dko][(percnt[dko]-1)*4+2];
masp[dko][4]=out[dko][ot4];
masp[dko][3]=out[dko][ot4-4];
masp[dko][7]=per[dko][percnt[dko]]-per[dko][percnt[dko]-1];
if(!((masp[dko][7]>98)&&(masp[dko][7]<104) ))
goto End;
masp[dko][6]=me[dko][iex[dko]-1]-me[dko][iex[dko]-2]+1;
if(!( (masp[dko][6]>tf-3)&&(masp[dko][6]<tf+3)))
goto End;
for(int w =0;out[dko][ot2]!=mo[dko][w];w++);
if(! ( mo[dko][w]-mo[dko][w-2]+2) )
goto End;
line(me[dko][iex[dko]-2]+10,dko*100+70,me[dko][iex[dko]-2]+10,dko*100+80);
sprintf(str,"%d",masp[dko][7]);
setcolor(11);
outtextxy(me[dko][iex[dko]-2]-50,dko*100+85,str);
setcolor(15);
ot6=me[dko][(percnt[dko]-1)*4+4];
masp[dko][9]=me[dko][(percnt[dko]-1)*4+4]/100;
masp[dko][10]=me[dko][(percnt[dko]-1)*4+4]%100;
kaz=(out[dko][ot1]+out[dko][ot6])/2;
for(vk=2;vk<6;vk++)
masp[dko][vk]=masp[dko][vk]-kaz;
s=0;
for(vk=0;vk<ot4-1;vk++)
s=s+(out[dko][vk]+out[dko][vk+1])/2;
sq=(s/ot4-kaz)*masp[dko][7];
masp[dko][8]=sq;
fprintf(outst,"t%d",percnt[dko]);
fprintf(outst,"t");
for(z=1;z<11;z++)
fprintf(outst,"%5d ",masp[dko][z]);
fprintf(outst,"n");
}
}
}
}
}
else
++krs[dko];
}
else
++ofsmed[dko];
End:if(dko==3)
{
++pd;
if(pd==100)
{
++ps;
pd=0;
}
dko=0;
++dx;
++dx1;
}
else
++dko;
}
else
stop=-1;
}
void main(void)
{
int gdriver = DETECT, gmode, errorcode;
unsigned int newtic=10947,oldtic=65535L;// new tic for 100,1 in second
init_azp(azp,"kanal1.dat");
initgraph(&gdriver, &gmode, "");
errorcode = graphresult();
if (errorcode != grOk)
{
printf("Graphics error: %sn", grapherrormsg(errorcode));
printf("Press any key to halt:");
getch();
exit(1);
}
outst=fopen("masp.res","w");
if(outst==NULL){
puts("Anable open filen");
exit(1);
}
fprintf(outst,"ttttРезультаты обработки n");
fprintf(outst,"n");
fprintf(outst," ПериодttttПараметры сигнала n");
setbkcolor(0);
setcolor(1);
cleardevice();
line(1,100,640,100);
line(1,200,640,200);
line(1,300,640,300);
line(1,400,640,400);
line(1,1,1,400);
setcolor(15);
outportb(0x43,0x36);
outportb(0x40,newtic&0x00ff);
outportb(0x40,newtic>>8);
oldhandler = getvect(INTR);
setvect(INTR, handler);
while (stop==1)
{
}
setvect(INTR, oldhandler);
outportb(0x43,0x36);
outportb(0x40,oldtic&0x00ff);
outportb(0x40,oldtic>>8);
fclose(outst);
getch();
closegraph();
}
void init_azp(int mas[][Meanings],char filename[])
{
int i=0,j;
unsigned int *tmp;
FILE *f;
char mode[]="rt";
f=fopen(filename,mode);
if(f==NULL){
puts("Anable open filen");
exit(1);
}
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<500;j++)
{
fscanf(f,"%d",tmp);
mas[i][j]=*tmp;
}
rewind(f);
}
fclose(f);
}
Результати роботи програми
Похожие работы
-
Проектування керуючих автоматів Мура та Мілі за заданою граф-схемою алгоритму
Анотація Метою даної курсової роботи є закріплення основних теоретичних та практичних положень дисципліни комп`ютерна схемотехніка. В процесі розробки курсової роботи виконується синтез комбінаційної схеми, яка реалізує задану функцію п`яти змінних, та за результатами синтезу будується функціональна схема в заданому базисі.
-
Інформаційна система НБУ
ЗМІСТ ВСТУП.. 2 1. ІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА НБУ.. 3 2. МОДЕЛІ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ НБУ.. 8 ВИСНОВКИ.. 12 СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.. 13 ВСТУП Становлення України як правової демократичної держави вимагає від державної служби, особливо на перехідному етапі адміністративного реформування, дієвості, гнучкості і динамізму.
-
Математична модель вимірювальної системи в середовищі Delphi
Курсова робота Математична модель вимірювальної системи в середовищі Delphi АНОТАЦІЯ Опис програми містить загальний опис алгоритмів головної програми та допоміжних на рівні блок-схем, а також більш детальний опис розробленої програми на рівні програмного коду.
-
Застосування електронних таблиць в діяльності менеджера
Реферат на тему: . Можливості застосування електронних таблиць. Сьогодні особливо актуальними стали прикладні засоби управління організацією, призначені для аналізу результатів діяльності, управлінського обліку, фінансового планування і формування. На початку широкомасштабного залучення прикладних програмних засобів пройшла автоматизація бухгалтерського обліку та підготовки звітності.
-
Новий підхід моделювання завантаженості SQL серверів
Міністерство освіти і науки України Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Факультет комп’ютерних наук Кафедра комп’ютерних систем та мереж
-
Розробка ВІС в базисі БМК 1515ХМ1 пристрою множення який множить 3-розрядне число на 2-розрядне
Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет Інститут інформаційних технологій і комп’ютерної інженерії Кафедра ПЗ
-
Сучасні інформаційні системи
РЕФЕРАТ На тему: Сучасні інформаційні системи. Поняття про інформаційні системи. Інформаційна система, як система управління, тісно пов’язується, як з системами збереження та видачі інформації, так і з іншої - з системами, що забезпечують обмін інформацією в процесі управління. Вона охоплює сукупність засобів та методів, що дозволяють користувачу збирати, зберігати, передавати і обробляти відібрану інформацію.
-
Область програмного забезпечення цікаве застосування
Реферат на тему: Область програмного забезпечення, цікаве застосування”. Область програмного забезпечення, цікаве застосування. План. Ера інформаційних систем та технологій.
-
Розробка структурної схеми процесорного елемента та мікропрограми керування для реалізації команди
Міністерство освіти і науки України Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького Факультет інформаційних технологій та біомедичної кібернетики
-
Побудова компютерної мережі в Cisco Packet Tracer
ЗМІСТ 1. ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ 2. ПОБУДОВА КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З КІЛЬКІСТЮ АБОНЕНТІВ - 4 3. ПОБУДОВА КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З КІЛЬКІСТЮ АБОНЕНТІВ - 7