name: ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛОВ В УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВАХ
keyword_list: алгоритмы обработки электрокардиосигналов исключение влияния помех приемо-передающие устройства вейвлет-преобразование алгоритмическое обеспечение вейвлет-пороговая обработка коэффициентов пороговые алгоритмы и оценки коэффициентов разложения ЭКГ-сигнал повышение эффективности передачи сигналов
abstract: В диссертационной работе, решается актуальная задача построения телекоммуникационной системы для эффективной передачи электрокардиосигналов с высокой точностью без искажения, а также разработка алгоритмов для исключения влияния помех на амплитудные и временные параметры сигналов при регистрации электрокардиосигналов. В работе предложен комплексный критерий оценки эффективности работы алгоритма обработки электрокардиосигналов на основе показателя отношения сигнал/шум и минимаксного критерия. На основе предложенного комплексного критерия наилучшим вейвлет-базисом для обработки электрокардиосигналов выявлен Коифлетс 5 с использованием жесткого метода пороговой обработки и эвристического способа вычисления порога. Разработаны алгоритмы обработки электрокардиосигналов на основе вейвлет-пороговой обработки коэффициентов разложения, которые позволяют эффективно удалять помехи в канале приемо-передачи электрокардиосигналов. Впервые был выявлен наилучший способ пороговой обработки коэффициентов под решаемую в настоящей работе задачу фильтрации электрокардиосигналов от шумов и помех, поскольку выбор оптимального порога и пороговой функции является необходимым этапом при обработке электрокардиосигналов. Оптимизация в работе выполнена за счёт выбора наилучшей пороговой функции, минимизирующей ошибку фильтрации с помощью разработанного комплексного критерия. Предложен вариант развития системы связи в виде ультразвукового канала приёма-передачи нестационарных сигналов, у которых амплитуда, частота и фаза изменяются случайным образом в условиях шумов и помех. Предложена математическая модель разработанного ультразвукового устройства, имитирующая его работу при подаче амплитудно-модулированного напряжения на нелинейные ультразвуковые датчики, имеющие степенную аппроксимацию в виде полинома с тригонометрическими функциями. На основе предложенных алгоритмов обработки электрокардиосигналов разработано новое алгоритмическое обеспечение, предназначенное для повышения эффективности обработки электрокардиосигналов в ультразвуковом канале связи. Проведено экспериментальное исследование разработанных алгоритмов обработки электрокардиосигналов в ультразвуковом приемо-передающем устройстве. В результате экспериментальных исследований при входном отношении сигнал/шум 35дБ, был получен коэффициент корреляции до обработки – 36,9%, а после обработки – 96,6%.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Шестаков
chairman_dissertation_council.patronymic: Леонидович
chairman_dissertation_council.position: Президент
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: A-4913-2017
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 14320631300
chairman_dissertation_council.rinc_id: 148095
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Вагнер
organization_supervisor.patronymic: Рудольфович
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.degree: Доктор технических наук
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 28.17.19
rubrics.name: Математическое моделирование
rubrics.code: 53.01.77
rubrics.name: Методы исследования и моделирования. Математические и кибернетические методы
rubrics.code: 49.03.05
rubrics.name: Теория обработки сигналов в системах связи
rubrics.code: 49.03.03
rubrics.name: Теория передачи информации по каналам связи
oecds.code: 02.02.EU
oecds.name: COMMUNICATION
oecds.code: 02.06.IG
oecds.name: ENGINEERING, BIOMEDICAL
oecds.code: 01.02.EX
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, THEORY & METHODS
oecds.code: 01.02.ER
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, CYBERNETICS
oecds.code: 01.02.ET
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, INFORMATION SYSTEMS
speciality_codes.name: Системный анализ, управление и обработка информации, статистика
speciality_codes.code: 2.3.1.
supervisors.fio: Тележкин В.Ф.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Воскобойников Ю.Е.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Мясникова Н.В.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Приборы и методы измерения (по видам измерений)
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
protection_organization.ogrn: 1027403857568
protection_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
protection_organization.supervisor_surname: ВАГНЕР
protection_organization.supervisor_patronymic: РУДОЛЬФОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
author_organization.ogrn: 1027403857568
author_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
author_organization.supervisor_surname: ВАГНЕР
author_organization.supervisor_patronymic: РУДОЛЬФОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения