فیلترینگ سیگنال الکترومیوگرافیک سطحی: آرتیفکت حرکتی و آلودگی نویز مبنا

قیمت: 39,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

فیلترینگ سیگنال الکترومیوگرافیک سطحی: آرتیفکت حرکتی و آلودگی نویز مبنا

عنوان لاتین

Filtering the surface EMG signal: Movement artifact and baseline noise contamination

سیگنال الکترومیوگرافیک سطحی (sEMG) که از عضله نشات می‌گیرد ناگزیر توسط سیگنال‌های نویز گوناگون یا آرتیفکت در فصل مشترک پوست-الکترود و برگرفته از الکترونیک است که سیگنال را تقویت می‌کند یا از منابع خارجی، آلوده می‌شود. تکنولوژی مدرن اساسا نسبت به تعدادی از این نویزها ایمن می‌باشد. اما نسبت به نویزهای آرتیفکت حرکتی و نویز مبنا ایمن نمی‌باشد. این منابع نویز طیف‌های فرکانس دارند که قسمت با فرکانس کم طیف فرکانس sEMG را آلوده می‌کند. باید فاکتورهای زیادی را مد نظر قرار داد زمانی که تعیین می‌کنیم مشخصه‌های فیلتر کردن مناسب را شامل عضلات تست شده و نوعی انقباض، تنظیمات حسگر و منبع نویز خاص برای حذف این آرتیفکت‌ها. تعیین باند-گذر همیشه تعادلی است بین کاهش نویز و آلودگی آرتیفکت و حفظ اطلاعات مطلوب از سیگنال sEMG. این مطالعه طراحی شده بود که تاثیرات اختلالات مکانیکی و نویز که معمولا در طول ضبط‌های sEMG در برنامه‌های کاربردی بالینی و مرتبط است را بررسی کند. آنالیزها ارتباط بین تضعیف نرخ آرتیفکت حرکتی و سیگنال sEMG بعنوان تابعی از فیلتر باند-گذر پایه‌گذاری شده است. زمانی که این رابطه با سایر ملاحظات در ارتباط با محتوای اطلاعاتی سیگنال، اعوجاج سیگنالی فیلترها و انواعی از آرتیفکت‌ها که در این مطالعه ارزیابی شده است، ترکیب می‌شود فیلتر باترورث با فرکانس قطع 20 هرتز و شیب 12دسی بل بر اکتاو برای کاربرد عمومی پیشنهاد می‌شود. نتایج این مطالعه مربوط به کاربردهای بیومکانیکی و بالینی است که در آن اندازه گیری دینامیک و سینماتیک ممکن است شامل منابع آرتیفکت باشد.

The surface electromyographic (sEMG) signal that originates in the muscle is inevitably contaminated by various noise signals or artifacts that originate at the skin-electrode interface, in the electronics that amplifies the signals, and in external sources. Modern technology is substantially immune to some of these noises, but not to the baseline noise and the movement artifact noise. These noise sources have frequency spectra that contaminate the low-frequency part of the sEMG frequency spectrum. There are many factors which must be taken into consideration when determining the appropriate filter specifica-tions to remove these artifacts; they include the muscle tested and type of contraction, the sensor configuration, and specific noise source. The band-pass determination is always a compromise between (a) reducing noise and artifact contamination, and (b) preserving the desired information from the sEMG signal. This study was designed to investigate the effects of mechanical perturbations and noise that are typically encountered during sEMG recordings in clinical and related applications. The analysis estab-lished the relationship between the attenuation rates of the movement artifact and the sEMG signal as a function of the filter band pass. When this relationship is combined with other considerations related to the informational content of the signal, the signal distortion of filters, and the kinds of artifacts evaluated in this study, a Butterworth filter with a corner frequency of 20 Hz and a slope of 12 dB/oct is recom-mended for general use. The results of this study are relevant to biomechanical and clinical applications where the measurements of body dynamics and kinematics may include artifact sources