Анализатор временных интервалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<,744605 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010677 (21) 7490592/18-24 (51) М. Кл.2

G 06 F 15/36 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открьпий (23) Приоритет

Опубликовано 300680- Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 681.323 (088.8) Дата опубликования описания 300680 (72) Автор изобретения

С.П. Булгаков

Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к вычисли/ тельной технике, в частности к диагностическим устройствам для статистической оценки нарушений ритмики по данным, получаемым при обработке в реальном масштабе времени стационарных и нестационарных биоэлектрических процессов типа ЭМГ, ЭКГ, ЭЭГ и др °

Анализатор временных интервалов может найти применение в медицинской практике для оценки нарушений сердечного ритма (электрокардиографическая клиника), для объективизации 15 и уточнения диагноза ряда заболеваний, связанных с нарушением ритмики нейронов при центральных, спинальных и периферических поражениях нервных клеток (клиника нервных болезней). 2Î

Известен анализатор функций распределения временных интервалов, содержащий дешифраторы, опорный генератор, блок квантования по уровню и времени, счетчик интервалов, элементы И и блок усреднителей интервалов.

Однако это устройство не имеет средств для обработки ряда биоэлектрических процессов (например ЭКГ, 30 .

:ЭМГ и др.) и нестационарных процессов. Отсутствуют также средства оценки нестационарности процесса, что не обеспечивает достоверность получаемых результатов, а оценка математического ожидания может быть выполнена только приближенно.

Наиболее близким к предлагаемому является анализатор Р-P интервалов электрокардиограммы, содержащий блок согласования, вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, счетчик интервала, первый вход которого подключен к выходу первого блока управления, а второй — к выходу генератора квантования, первый выход счетчика интервала соединен с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока управления, третий вход блока управления подключен к выходу блока памяти, входы которого подключены соответственно к выходу адресного усилителя и выходу блока управ=, пения, выход блока управления соединен с первым входом блока регистра.ции, 744605

40

Однако этот анализатор не может ,обрабатывать нестационарные процессы, поскольку счетчик интервалов непосредстэенно через адресный усилитель подключен к запоминающему устройству, Подобный принцип органиэации устройства позволяет проводить обработку только стационарных процессов. Та кие устройства не могут работать в реальном масштабе времени, так как требуется многократное повторение вычислений, чтобы найти стационарный участок. Отсутствие средств оценки стационарности не обеспечивает достоверности вычисления анализируемых интервалов.Кроме того,в результате отсутствия средств оценки математи15 ческого ожидания величина среднего интервала может быть определена только приближенно.

Цель изобретения — повышение точности вычисления анализируемых интервалов путем обеспечения возможности обработки нестационарных процессов и оценки характера изменений ча стоты, а также повышение точности вычисления среднего интервала процесса.

П эставленная цель достигается тем, что в устройство введены счетчик весового интервала, сумматор и счетчик среднего интервала, вход которого соединен с выходом блока управления, а выход — со вторым входом блока регистрации, третий вход которого объединен с первым входом сумматора и подключен к выходу счетчика весового интервала, первый вход которого соединен с выходом генератора квантования, а второй — с выходом блока управления, второй вход сумматора подключен ко второму выходу счетчика интервала, а выход сумматора соединен со входом адресного усилителя.

Другое отличие устройства состоит в том, что счетчик весового интервала содержит первый делитель частоты, вход которого является первым входом счетчика весового интервала, а выход соединен с первым входом двоичного счетчика, выход которого подключен. к регистру, выход которого является выходом счетчика весового интервала, второй вход которого соединен со вторым входом первого делителя частоты, с входом. второго делителя частоты и с первым входом блока управления счетчиком весового интервала, второй вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, вторые входы двоичнбго счетчика M регистра объединены и подключены к выходу блока управления счетчиком весового -интервала.

На чертеже представлена блок-схема анализатора временных интервалов.

АнализатоР содержит блок 1 согласования (преОбразователь входных сигналов в эталонные импульсы), генератор 2 счетных импульсов (времени), блок 3 управления, счетчик 4 интер вала, адресный усилитель 5, блок 6 памяти с блоком 7 управления и блок

8 регистрации, счетчик 9 весового интервала, выполненный в виде соединенных между собой управляемых делителей 1 С и 11, двоичного счетчика

12, регистра 13 памяти и блока 14 управления, генератор 15 квантования, выполненный в виде последовательно соединенных кварцевого резонатора 16 и управляемого делителя

17, счетчик 18 среднего интервала, выполненный э виде последовательно соединенных управляемого делителя

19 и двоично-десятичного счетчика

20, сумматор 21.

Выход блока 1 согласования подключен к блоку 3 управления, cîåäèненному с генератором 2, счетчиком

4 интервала, управляемым делителем

19 счетчика 18 среднего интервала, управляемыми делителями 10 и 11 и блоком 14 управления счетчика 9 весового интервала, подключенного к сумматору 21, блоку 8 регистрации и выходу управляемого делителя 17 генератора 15 квантования, соединенного со счетчиком 4 интервала, подключенным к блоку 7 и сумматору

21, связанному с адресным усилителем подключенным к блоку 6 памяти, блок 7 управления связан с блоком 8 регистрации, подключенным к двоичнодесятичному счетчику 20 счетчика 18 среднего интервала.

Анализатор временных интервалов работает следующим образом.

Исследуемый сигнал подается на вход блока 1 согласования, где, независимо от вида, он преобразуется в последовательность единичных импульсов постоянной амплитуды и длительности. Моменты появления единичных импульсов соответствуют моментам появления исследуемого сигнала.

B зависимости от характера исследуемого процесса в блоке 3 управления устанавливается длительность исследуемой реализации (количество обрабатываемых интервалов N) . Ha основании априорной информации о процессе переключения управляемого делителя 17 генератора 15 квантования устанавливается точность вычисления вариабельности межимпульсных интервалов, переключением управляемых делителей

10 и 11 счетчика 9 весового интерва-. ла выбирается количество интервалов

К, на основании ко-.орого определяется весовой интервал, кроме того, перек=, М»

744605 р ц+к

Р= е х .Д,ав.ед). =к+ где i = 1,2,... N + К.

Сброс информации в счетчике 4 интервала происходит в моменты времени, кратные i. Одновременно co счетчиком 4 интервала включается счетчик 9 весового интервала, на один управляемый делитель 10 которого поступают сигналы с генератора 15 квантования, а на делитель 11 — единичные импульсы, сформированные в блоке 1 согласования. На счетный вход двоичного счетчика 12 через управляемый делитель 10 поступают сигналы генератора 15 квантования. Если установлено число усредняемых интервалон К, то показания двоичного счетчика 12 равны,„«» ««(a».en)

» — l

Формула изобретения

1. Анализатор временных йнтервалов, содержащий блок согласования, вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен д выходом генератора счетных импульсов, счетчик интервала, первый вход которого подключен к выходу блока управления, а второй — к выходу генератора квантования, первый выход счетчика интервала соединен с

® дверным входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока управления, третий вход блока управления подключен к выходу блока памяти, входы которого

65.подключены соответственно к выходу

< ;= ;+ ЭВ.ец лючением управляемого делителя 19 счетчика 18 среднего интервала устанавливается точность вычисления математического ожидания процесса.

После выбора управляемых элементов, блоком 3 упранления прибор устанавливается н исходное сс"таяние — готов к работе. Блоком 3 управления включается счетчик 4 интервала, который измеряет длительность интервала между двумя соседними импульсами.

Если длительность очередного интервала между соседними единичными импульсами Х, а частота на выходе генератора 15 квантования — F<> ., то показания счетчика 4 интервалон равны

И =Р «.(n F «, Э»,еф где 3 = О, К + 1, 2(К + 1),... N.

Блок 14 управления счетчика 9 весового интервала обеспечивает сброс информации двоичного счетчика 12 в

J-ые моменты времени, кратные появлению (К + 1)-го единичного импульса, сформированного в преобразователе 1 и прошедшего управляемый делитель 11 счетчика 9 весового интервала, а также предварительную перезапись содержимого двоичногo счетчика 12 в регистр 13 памяти.,Сумматор 21 осуществляет сложение содержимого счетчика 4 интервала и регистра 13 памяти счетчика 9 весового интервала и получение центрированной величины, равной

В соответствии с данным показанием, поступающим на- блок 7,по сигналу блока 7 управления блока б памяти, поступающему по команде из счетчика

4 интервала, иэ блока б памяти извлекается соответствующий разряд информации и к нему добавляется единица.

Разрешение на подачу команды из счетчика 4 интервала, включение счетчика 18 среднего интервала и начало отсчета длительности обрабатываемой реализации н блоке 4 управления начинаются с момента времени прихода на схему 14 управления счетчика 9 весового интервала (К + 1) — го единичного импульса.

В соответствии с установленным коэффициентом деления 1 управляемого делителя 19 счетчика 18 среднего интернала, количеством обрабатываемых интервалов N установленным в блоке 4 управления, и частотой генератора 2 времени Гн показание двоично-десятичного счетчика 20 счетчика 18 среднего интернала равно

Блок 8 регистрации осуществляет

О графический вывод гистограммы и изменений средней частоты, а также цифровую индикацию величины среднего интервала.

Благодаря сумматору 21, подключенному к счетчику 4 интервала, и регистру .13 памяти счетчика 9 весового интервала, связанному через адресный усилитель 5 с блоком б памяти, блок 7 управления которого соединен со счетчиком 4 интернала, обеспечивается воэможность обработки нестационарных процессов.

Преимуществами предлагаемого анализатора временных интервалов является повышение точности и достоверности вычисления анализируемых интервалов при обработке нестационарных процессов, что особенно важно, когда отсутствует оценка стационарности процесса, а также обес40 печение нозможности изучения динамики исследуемых процессов, что снимает ограничения в применении прибора для диагностики ряда заболеваний в условиях естественной

45 деятельности, физических нагрузок и утомления.

744605

Составитель B. Жовинский

РедактОр И. Нанкина Техред A. Щепанская

Корректор И. Муска

Заказ 3795/14 Тираж 751

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 адресного усилителя и выходу блока управления, выход блока Управления соединен с первым вхоцом блока регистрации, о т л и ч а ю щ и Йс я темg чтор с целью поеыления точности, в устройство введены счетчик весового интервала, сумматор и счетчик среднего интервала, вход которого соединен с выходом блока управленйя, а выход — со вторым входом блока регистрации„ третий вход которого объединен с первым входом сумматора и подключен к выходу счетчика есового интервала, первый вход которого соединен с выходом генератора квантования, а второй - с выходом блока управления, второ вход сумматора подключен ко второму выходу счетчика интервала, а выход сумматора соединен со входом апреснorо усилителя .

2.устройство пе и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что счетчик весового интервала содержит первый делитель частоты, вход которого явля=.òñÿ первым входом счетчика весового интервала, а выход соединен с первым входом двоичного счетчика, выход которого подключен к регистру, выход которого является выходом счетчика весового интервала, второй вход которого соединен со вторьм входом первого делителя частоты, с входом второго делителя частоты и с первым входом блока Управления счетчиком весового интервала, второй вход которого под15 ключен к выходу второго делителя частоты, вторые входы двоичного счетчика и регистра обьединены к выходу блока управления счетчиком весово-о интервала.