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Progettazione di un sistema embedded per il rilievo della pulsazione cardiaca tramite un sensore fotopletismografico

Estratto della Tesi di Fabrizio D'Amato

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Capitolo IV Filtraggio del segnale PPG 39 1. Elevatissimo costo computazionale (201 moltiplicazioni per campione) 2. Elevatissimo uso della memoria (a parte i 201 taps del filtro sulla flash del DSP, necessita di conservare sulla memoria RAM una finestra fissa di 201 campioni) 3. Un ritardo di gruppo pari a 1 2 sampling N Gd T − = ovvero di 1 secondo. Anche ritenendo superabili i primi 2 problemi evidenziati, in virtù della enorme memoria a disposizione del DSP utilizzato e delle elevatissime prestazioni che gli consentono di svolgere le operazioni richieste nel periodo di campionamento, il terzo problema è comunque insuperabile perché renderebbe il dispositivo incompatibile con l’operatività in real time. Per tali motivi si deve necessariamente abbandonare l’idea di poter utilizzare un filtro FIR e passare al filtraggio IIR. Filtraggio IIR La base della progettazione di un filtro IIR è la scelta del suo corrispondente in analogico, che nel caso di specie è caduta su un filtro di Butterworth in virtù della sua caratteristica di essere il più piatto nella banda passante e di conseguenza di distorcere in ampiezza in misura minore il segnale. Si ricorda che un filtro passa-alto di Butterworth è ottenibile dal suo duale passa-basso con successiva applicazione delle seguenti formule di trasformazione sulla funzione di trasferimento 1 , hp lp ω ω → 1 . s s → Un filtro passa basso di Butterworth di ordine N lo si costruisce con le seguenti formule 0 1 () , n kc k G Hs ss ω = = − ∏ con (2 1) 2 , jkn n kc se π ω +− = k=1,2,3,…,n. Si decide a priori una frequenza di taglio, nella fattispecie fc=0.4 Hz, e si sceglie sulla base del solito compromesso prestazioni/costo computazionale l’ordine del filtro. Viene eseguito un plotting sulla risposta in ampiezza (Figura 33) ed un altro sul ritardo di gruppo di 3 filtri di Butterworth di ordine: 2, 3, 4 (Figura 34).
Estratto dalla tesi: Progettazione di un sistema embedded per il rilievo della pulsazione cardiaca tramite un sensore fotopletismografico

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Progettazione di un sistema embedded per il rilievo della pulsazione cardiaca tramite un sensore fotopletismografico

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Informazioni tesi

  Autore: Fabrizio D'Amato
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2009-10
  Università: Seconda Università degli Studi di Napoli
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria elettronica
  Relatore: Francesco Palmieri
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 99

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