Устройство для индикации и выделения ритмических компонентов электроэнцефалограммы

 

пщ 574682

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13,05.76 (21) 2351703/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 23.09.77 (51) М. Кл.2 G 01K 29/00

Государстееннык комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.35 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Волков и Э. В. Волынчиков

Ъ

I (71) Заявитель Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ И ВЫДЕЛЕНИЯ

РИТМИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройству для индикации и выделения ритмических компонентов электроэнцефалограммы, которое может быть использовано, в частности, в аппаратуре регистрации данных на какой-либо носитель с целью дальнейшего анализа выходных параметров обрабатываемых сигналов.

Известно устройство, которое предназначено для выделения определенных частотных составляющих обрабатываемых сигналов с помощью настроенных полосовых фильтров (1).

Сигнал с выхода такого фильтра выпрямляется и подается на управляемые выключатели с тем, чтобы возможно было осуществить селекцию по узкой полосе частот. Но наличие достаточно сложных полосовых фильтров и переключателя, работающего в автоматическом режиме усложняет устройство и в конечном счете приводит к накоплению ошибок на выходе.

Введение широкополосного усилителя (2) позволяет лишь усилить выходной или входной сигнал, но не скорректировать его.

Наиболее близким к описываемому является устройство для индикации и выделения ритмических компонентов электроэнцефалограммы, содержащее последовательно соединенные входной резистивно-емкостной фильтр предварительной селекции, балансный модулятор, промежуточный резистивно-емкостной фильтр, выходной узкополосный резистивноемкостной фильтр и гетеродин (3).

Однако это устройство не обладает достаточно высокой эффективностью селективности сигналов при изменении их частоты.

Целью изобретения является повышение эффективной селективности устройства при изменениях частоты полезного сигнала.

Это достигается тем, что устройство снабжено частотным дискриминатором, включенным между выходом промежуточного резистивно-емкостного фильтра и входом гетеродина, подключенного к второму входу балансного модулятора.

Частотный дискриминатор выполнен в виде двух параллельных ветвей, в каждую из которых входят последовательно соединенные одиночный активный резистивно-емкостной фильтр и двухтактный бестрансформаторный выпрямитель, а также формирователя-ограничителя, включенного между выходом промежуточного резистивно-емкостного фильтра и входами обоих одиночных активных резистивно-емкостных фильтров, и активного линейного сумматора, разные входы которого подключены к выходам бестрансформаторных выпрямителей обеих указанных ветвей, а вы30 ход — к входу гетеродина.

Гетеродин выполнен в виде последовательно соединенных генератора коротких импульсов и триггера, подключенного к второму входу балансного модулятора, при этом генератор коротких импульсов связан с выходом активного линейного сумматора.

На чертеже приведена структурная схема описываемого устройства, Входной резистивно-емкостной фильтр 1 предварительной селекции через балансный модулятор 2, промежуточный резистивно-емкостной фильтр 3 подключен к выходному узкополосному резистивно-емкостному фильтру 4. К второму входу балансного модулятора 2 через триггер 5 подключен генератор 6 коротких импульсов. Выход промежуточного резистивно-емкостного фильтра 3 связан с входом генератора 6 через формировательограничитель 7, одиночные резистивно-емкостные фильтры 8 и 9, двухтактные бестрансформаторные выпрямители 10 и 11 и активный линейный сумматор 12. Триггер 5 и генератор

6 образуют гетеродин 13, а формировательограничитель 7, фильтры 8 и 9, выпрямители

10 и 11, активный линейный сумматор 12 образуют частотный дискриминатор 14.

Если рассматривать в совокупности фильгр

1, модулятор 2, фильтры 3 и 4, триггер 5 и генератор 6, то их можно представить как избирательный усилительный тракт, осуществляющий перенос спектра частот полезного сигнала в область более высоких частот по сравнению с исходным сигналом. В этой области высоких частот и осуществляется селекция. В этом случае фильтр 1 имеет ширину полосы пропускания в одну октаву (7—

14 Гц) и обеспечиваег предварительную селекцию. Балансный модулятор 2 позволяет преобразовать эту частоту в более высокую, в пределах 37 — 43 Гц, где эти частоты далее выделяются фильтром 3, имеющим Г1-образную характеристику. Фильтр 4 определяет суммарную селективность тракта и является узкополосным.

Показанная на схеме структура частотного дискриминатора позволяет получать на выходе управляющее напряжение, величина и знак которого пропорциональны величине рассогласования между частотой сигнала и выбранной средней частотой фильтра (10,5 Гц). Управляющее напряжение суммируется с постоянным напряжением, а настройка генератора может осуществляться вручную, например, путем изменения сопротивления в цепи зарядной емкости, а также вместо нсе в цепи накопительной емкости.

-15

Повышение эффективной селективности описанного устройства позволяет получать более достоверный сигнал на выходе, чем в известных устройствах аналогичного назначения.

Формула изобретения

1. Устройство для индикации и выделения ритмических компонентов электроэнцефалограммы, содержащее последовательно соединенные входной резистивно-емкостной фильтр предварительной селекции, балансный модулятор, промежуточный резистивно-емкостной фильтр, выходной узкополосный резистивноемкостной фильтр и гетеродин, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью повышения эффективной селективности устройства при изменениях частоты полезного сигнала, оно снабжено частотным дискриминатором, включенным между выходом промежуточного резистивноемкостного фильтра и входом гетеродина, подключенного к второму входу балансного моду Ятопа.

2. Усгройство по п. 1, отл и ча ющееся тем, что частотный дискриминатор выполнен в виде двух параллельных ветвей, в каждую из которых входят последовательно соед иненные одиночный активный резистивно-емкостной фильтр и двухтактный бестрансформаторный выпрямитель, а также формирователяограничителя, включенного между выходом промежуточного резистивно-емкостного фильтра и входами обоих одиночных активных резистивíî-емкостных фильтров, и активного линейного сумматора, разные входы которого подключены к выходам бестрансформаторных выпрямителей обеих указанных ветвей, а выход — к входу гетеродина.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отл и ч а ю щеес тем, что гетеродин выполнен в виде последовательно соединенных генератора коротких импульсов и триггера, подключенного к второму входу балансного модулятора, при этом генератор коротких импульсов связан с выходом активного линейного сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 15509, кл. 102Е31, опубл. 1969.

2. Патент Японии № 15510, кл. 102Е31, опубл. 1969.

3. Морисита Сэй. Интегральные схемы в устройствах выделения периодических сигналов.— «Дснси дзайре», 1975, т. 14, № 1, с. 105 — 110.

574682 г

t /,;-- —., 3; — 1--1 Ф ф (/

i 1

I l

Составитель В. Бровкин

Редактор Н. Суханова Техред М. Семенов Корректоры: Л. Брахнина н О. Тюрина

Подписное

Заказ 2131/14 1 1зд P,"î Тс 4 Тпракк 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,,>К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2