Предварительная обработка биотелеметрической информации

После отбора физиологической информации необходимо прежде всего осуществить се первичную обработку и преобразовать в форму, удобную для передачи по каналу связи. Одна из основных задач предварительной обработки — сокращение избыточности передаваемой информации, для чего сначала следует отобрать наиболее ценную информацию, обработать ее и сжать непосредственно в передатчике БТМС. При этом по каналу связи будут передаваться не первичные физиологические параметры, а вторичные сигналы-коды, характеризующие те или иные информативные признаку Физиологических функций. Выбор этих признаков определяется целью и характером экспериментов, типом обработки и видом регистрируемых параметров, техническими возможностями аппаратуры и условиями ее работы. Применение автоматических устройств предварительной обработки биологической информации непосредственно в передатчике позволяет повысить эффективность фунционирования БТМС в целом, ускоряет процесс обработки сообщений в приемнике, дает возможность повысить надежность и эффективность медико-биологического контроля.

К сожалению, использование предварительных устройств обработки в настоящее время связано со значительным усложнением передатчика и техническими трудностями, обусловленными увеличением его массы и габаритов. Поэтому в подавляющем большинстве существующих динамических БТМС используют непосредственную передачу первичных физиологических параметров с их последующей обработкой в приемнике. В этих условиях прежде всего следует отобрать наиболее ценные параметры для данного эксперимента, найти оптимальные соотношения между количеством и качеством передаваемой информации (см. § 2.2), передать по каналу связи только ту информацию, которая полностью используется в процессе обработки, и т.д. Практическая реализация идеи отбора и передачи только наиболее ценной информации часто затруднена проблемой априорной неопределенности, существующей у экспериментатора в отношении той информации, которую он собирается получить. Поэтому оптимальные БТМС должны быть адаптивными, изменяющими свой режим в зависимости от условий работы и характера получаемых сообщений.

Виды и методы предварительной обработки могут быть самыми различными в зависимости от характера регистрируемых параметров и задач исследований. Так, при регистрации ряда физиологических функций можно провести их предварительный статистический анализ: определить корреляционные, спектральные, моментные функции различных порядков [35, 232], вычислить некоторые интегральные характеристики [46, 47] и т.д. В процессе предварительной обработки можно решать задачи обнаружения, различения или оценки параметров передаваемых сообщений. При исследовании физиологических процессов и полей в предварительную обработку можно включить пространственно-временную фильтрацию, а в том случае, когда носителями информации являются некоторые существенные параметры, — процедуру оптимальной оценки этих параметров.

Для получения точных амплитудных и временных количественных соотношений принятой информации в БТМС вводятся сигнал калибровки и временной масштаб, регистрируемый одновременно с измеряемым параметром. Калибровка осуществляется с помощью стандартных постоянных или переменных сигналов, генерируемых специальными датчиками калибровочных напряжений, расположенными в передатчике. Калибровка может производиться либо последовательно, либо параллельно с передачей биотелеметрических данных. В последнем случае для передачи калибровочных напряжений необходим отдельный канал. Следует отметить, что введение калибровки усложняет биотелеметрическую систему, поэтому в тех исследованиях, где абсолютное значение измеряемых параметров не имеет большого значения, калибровку производят непосредственно перед экспериментом и после него. При этом снимают тарировочные характеристики датчиков, калибровочную характеристику радиолинии (см. § 3.2). Однако отсутствие текущей калибровки в процессе опыта накладывает на БТМС весьма жесткие требования к стабильности ее работы.

В настоящем параграфе рассматриваются некоторые системы предварительной обработки информации, используемые в биотелеметрии.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >