Fulltext

Design and Multiplierless Implementations of ECG-Based 1st Order Gaussian Derivative Wavelet Filter with Lattice Structures

التصميم والبناء بلا مضارب لمرشح مويجي نوع مشتقة كاوس الأولى المعتمد على إشارة ECGبإستخدام الهيكل المتشابك

Abdulhamed M. Jasim عبد الحميد محمد جاسم --- Jassim M. Abdul-Jabbar* جاسم محمد عبد الجبار

Journal of university of Anbar for Pure science مجلة جامعة الانبار للعلوم الصرفة
ISSN: ISSN: 19918941 Year: 2012 Volume: 6 Issue: 2 Pages: 124-134
Publisher: University of Anbar جامعة الانبار

Abstract

In this paper, the 1st order Gaussian derivative wavelet function utilized in the design of some corresponding filter banks. Since the 1st order Gaussian derivative function has a similar shape to QRS complex part of the ECG, it can be used in QRS feature extraction. Using this characteristic of such wavelet function, the designed FIR wavelet filter banks can be realized in highly-efficient lattice structures which are easy to implement in two standard deviation values ( σ=1 and σ=2 ). The resulting lattice structures reduce the number of filter banks coefficients and this reduces, in turn the number of multiplications and improves the filter banks efficiencies as it reduces the number of computations performed. The resulting quantized multiplier values can also lead to multiplierless realizations using sum-of-power-of-two (SOPOT) method. FPGA implementations of such structures are achieved with less-complexity.

في هذا البحث، تم إختيار المشتقة الأولى لدالة كاوس كدالة أم مويجيةّ وإستغلالها لتصميم وبناء بعض أجراف مرشحات مقابلة. وبما إن المشتقة الأولى لدالة كاوس لها شكل مماثل لجزء QRS المعقّد في إشارة ECG، فإنها يمكن أن تستعمل لإستخلاص ميزّات QRS. وإعتماداً علىهذه الخاصية في مثل هذه الدالة المويجة الأم، فإن المرشحات المصممة يمكن تحقيقها بهياكل متشابكة كفوءة جداً وسهلة البناء في قيمتي الانحراف المعياري (( σ=1 و ( σ=2 ) . الهياكل المتشابّكة الناتجة تخفّض من عدد معاملات أجراف المرشحات وهذا بدوره يخفّض عدد المضارب ويحسّن كفاءة أجراف المرشحات حيث أنه يخفّض عددالحسابات المؤداة. وعلى صعيد المكونات المادية فإن هذا سيؤدّي إلى بنآت أقل تعقيّداً. إن قيم المضارب المكممة الناتجة يمكن أن تقود الى تحقيق بلا مضارب.

Keywords

ECG --- Gaussian derivatives wavelet function --- Filter banks --- Lattice structures --- Multiplierless implementation.