Loading...
Computer methods and programs in biomedicine2007Jul01Vol.87issue(1)

低い大きさの表面筋肉大きさからノイズを減算するためのデジタルバターワースフィルター

,
,
,
文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

この作業では、表面筋電図(EMG)の周波数帯域を区切り、筋肉の活動の低下中に信号分析に焦点を合わせて、表面筋電図(EMG)の周波数帯域を区切るように設計されたデジタルフィルターを提供します。バターワースフィルターは、2次の周波数ドメイン製品、カットオフ周波数10 Hz、8番目のローパスフィルターを備えたハイパスフィルター、400 Hzおよび6ストップバンドフィルター、2次、中央にカットオフを備えた中心として設計されました。60 Hzの主電源ノイズとその高調波で360 Hzまで。結果のフィルターは、位相の歪みを避けるために、信号の直接方向と逆方向の両方に適用されました。パフォーマンスは、60 Hzの倍数に加法ノイズを備えたシミュレートされたEMG信号で評価されました。20歳から32歳までの16人の被験者から取得された実際のEMGデータで定性的評価が行われました。被験者は21代の間にオルトスタティックな位置に配置され、定常性を保証するために分析された最後の2番目のみでした。EMGは、右側の外側胃閉鎖症のAg/AgCl電極によって収集され、ゲイン5000で増幅され、10 Hzから1 kHzのバンドでフィルタリングされ、2ksamples/sでデジタル化されました。フィルターは、96.6%を超える減衰を伴う主電源ノイズ成分を効果的に除去しました。15 Hz未満および60 Hz未満の周波数でシミュレートされた信号を減衰させると、総電力がわずかに減少し、元のスペクトルが維持されました。したがって、フィルターは提案されたアプリケーションに適した結果をもたらしました。

この作業では、表面筋電図(EMG)の周波数帯域を区切り、筋肉の活動の低下中に信号分析に焦点を合わせて、表面筋電図(EMG)の周波数帯域を区切るように設計されたデジタルフィルターを提供します。バターワースフィルターは、2次の周波数ドメイン製品、カットオフ周波数10 Hz、8番目のローパスフィルターを備えたハイパスフィルター、400 Hzおよび6ストップバンドフィルター、2次、中央にカットオフを備えた中心として設計されました。60 Hzの主電源ノイズとその高調波で360 Hzまで。結果のフィルターは、位相の歪みを避けるために、信号の直接方向と逆方向の両方に適用されました。パフォーマンスは、60 Hzの倍数に加法ノイズを備えたシミュレートされたEMG信号で評価されました。20歳から32歳までの16人の被験者から取得された実際のEMGデータで定性的評価が行われました。被験者は21代の間にオルトスタティックな位置に配置され、定常性を保証するために分析された最後の2番目のみでした。EMGは、右側の外側胃閉鎖症のAg/AgCl電極によって収集され、ゲイン5000で増幅され、10 Hzから1 kHzのバンドでフィルタリングされ、2ksamples/sでデジタル化されました。フィルターは、96.6%を超える減衰を伴う主電源ノイズ成分を効果的に除去しました。15 Hz未満および60 Hz未満の周波数でシミュレートされた信号を減衰させると、総電力がわずかに減少し、元のスペクトルが維持されました。したがって、フィルターは提案されたアプリケーションに適した結果をもたらしました。

This work presents a digital filter designed to delimitate the frequency band of surface electromyograms (EMG) and remove the mains noise and its harmonics, focusing the signal analysis during reduced muscle activity. A Butterworth filter was designed as the frequency-domain product of a second order, high-pass filter with cutoff frequency 10 Hz, an eighth order low-pass filter, with cutoff at 400 Hz and six stop-band filters, second order, centered at the 60 Hz mains noise and its harmonics until 360 Hz. The resulting filter was applied in both direct and reverse directions of the signals to avoid phase distortions. The performance was evaluated with a simulated EMG signal with additive noise in multiples of 60 Hz. A qualitative assessment was made with real EMG data, acquired from 16 subjects, with age from 20 to 32 years. Subjects were positioned in orthostatic position during 21s, being only the last second analyzed to assure stationarity. EMG were collected by Ag/AgCl electrodes on right lateral gastrocnemius, amplified with gain 5000, filtered in the band from 10 Hz to 1 kHz, and thus digitized with 2ksamples/s. The filter effectively removed the mains noise components, with attenuations greater than 96.6%. The attenuation of the simulated signal at frequencies below 15 Hz and at 60 Hz caused only a small reduction of total power, preserving the original spectrum. Thus, the filter resulted suitable to the proposed application.

医師のための臨床サポートサービス

ヒポクラ x マイナビのご紹介

無料会員登録していただくと、さらに便利で効率的な検索が可能になります。

Translated by Google