İnsan-makine arayüz uygulamaları için sentetik biyosinyal üretiminde yeni yaklaşım: FPAA tabanlı emülatör

Authors : Volkan Onursoy, Recai Kılıç

Pages : 1797-1814

Doi:10.17341/gazimmfd.1167193

View : 85 | Download : 32

Publication Date : 2024-05-20

Article Type : Research Paper

Abstract :Biyosinyaller insan vücudu tarafından üretilen elektriksel sinyallerdir. Bu sinyallerden ECG sinyali kalp kasları tarafından, EEG sinyali beyin tarafından, EMG sinyali ise vücuttaki çizgili kaslar tarafından üretilmektedir. Bu biyosinyaller ve test sinyalleri tıbbi cihazların kalibrasyon işlemlerinde ve İMA (insan-makine arayüzü) uygulamalarında kullanılmaktadır. Bu çalışma ile hem tıbbi cihazların kalibrasyon işleminde kullanılan test sinyallerini üreten hem de İMA uygulamalarındaki süreçlerde kullanılmak üzere sentetik ECG, EEG ve EMG sinyallerini üreten çok kanallı biyosinyal emülatörü geliştirilmiştir. Geliştirilen biyosinyal emülatörü ile biyosinyal üretimleri ve test sinyali üretimleri için gerekli olan farklı devre topolojileri anahtarlamalı kapasitör teknolojisine sahip FPAA ile ortadan kaldırılarak yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Böylece tek bir hibrid devre topolojosi ve azaltılmış eleman sayısı sağlanarak biyosinyallerinin yanısıra test sinyalleri de fiziksel olarak Volt ve mV mertebesinde üretilmiştir. Bu sinyaller emülatör üzerinde sağlanan toplamda 14 adet çıkış ile gözlemlenmiştir. Ayrıca geliştirilen LabVIEW tabanlı biyosinyal simülatörü ile ayarlanabilir sinyal karakteristikleri sayesinde biyosinyalleri üretme ve kaydetme esnekliği getirilerek veritabanlarının getirdiği sınırlılığın ortadan kaldırılması hedeflenmiştir. Bununla birlikte simülatör, üretilen biyosinyalleri seri haberleşme standartlarına uygun olarak dış dünyaya aktarabilme yeteneğine sahiptir. Simülatörün emülatör ile haberleşmesi sağlanarak simülatörün veri aktarabilme yeteneği doğrulanmıştır.
Keywords : Biyosinyal, sentetik ECG, sentetik EEG, sentetik EMG, FPAA

ORIGINAL ARTICLE URL