CC BY
90
Kucher Artem Igorevich - Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI); e-mail: a.kucher@npi-tu.ru; 132, Prosveshcheniya street, Novocherkassk, 346428, Russia; phone: +78635255240; the department of Information and measuring systems and technologies; cand. of eng. sc.; associate professor.
Aleksanyan Grayr Karenovich - e-mail: graer@ya.ru; the department of Information and measuring systems and technologies; cand. of eng. sc.; associate professor.
Shcherbakov Ivan Dmitrievich - e-mail: neon86@rambler.ru; the department of Information and measuring systems and technologies; assistant.
УДК 615.47:616-072.7 DOI 10.18522/2311-3103-2019-8-83-92
М. Рагеб Ага, Р.Е. Вавилов
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА СИГНАЛА ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ (ЭКГ) НА БАЗЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ
СЕМЕЙСТВА STM32
Первая запись Эйнтховена об электрокардиограмме (ЭКГ), выпущенная в 1904 году, будет свидетельствовать о том, что электрокардиограмма станет одним из наиболее ценных диагностических инструментов в медицине. В наш век сложных технологий визуализации коронарной ангиографии такого рода технологии используются в диагностике и лечении ишемической болезни сердца. В этой связи очень важно вести учет формы волны и электрокардиограммы с помощью записывающего оборудования. В работе рассмотрена проблема разработки генератора эталонных сигналов электрокардиографии на базе микроконтроллеров (МК) семейства STM32. Задачами исследования является подготовка математического описания сигналов на основе пакета MATLAB для последующей передачи данных сигналов на отладочную плату МК. Предлагается аппаратное решение для создания программируемого генератора сигналов для многоканального электрокардиографа с использованием микроконтроллера STM32F407VGT6. Данный микроконтроллер семейства STM32 применяется для реализации метода прямого цифрового синтеза. Созданный генератор может быть использован как часть системы для контроля технического состояния многоканальных ЭКГ-аппаратов без необходимости участия человека или дополнительных затрат на тестирование. Отличительной особенностью разработанного генератора является высокая точность воспроизведения формы ЭКГ-сигнала без увеличения аппаратных средств и технической сложности. Система может использоваться для формирования других тестовых сигналов, таких как, например, синусоидальные, прямоугольные и другие сигналы в соответствии с необходимыми потребностями. Применение данного генератора сигналов ЭКГ имеет ряд преимуществ, в числе которых стоит отметить возможность формирования сигналов специальной и произвольной форм с высокой точностью и стабильностью из одного опорного колебания, наличие цифрового интерфейса с микроконтроллерным управлением частотой и фазой выходного сигнала, а также воспроизведение сигналов ЭКГ без необходимости применения дорогостоящих методов.
Электрокардиография; ЭКГ; генератор эталонных сигналов; электрокардиограмма; микропроцессорное устройство; микроконтроллер; С^++ программирование; PWM; прямой цифровой синтез; DDS; Фазовая автоподстройка частоты; ФАПЧ; ЦАП; STM32.
M. Ragheb Agha, R.E. Vavilov
DESIGN AND IMPLEMENTATION OF THE ELECTROCARDIOGRAM (ECG) SIGNAL GENERATOR BASED ON STM32 MICROCONTROLLERS
The first Einthoven record on an electrocardiogram (ECG), which was launched in 1904.The paper deals with the problem of developing a generator of reference signals of electrocardiography based on STM32 microcontrollers. The objectives of the study is to prepare a mathematical description of the signals based on the Matlab package for the subsequent sending of
these signals to the microcontroller Board. A hardware solution is proposed to create a programmable multichannel electrocardiograph signal generator using only a programmable logic matrix based on STM32 microcontrollers and a small number of passive external components. A mathematical model of generating an artificial electrocardiogram and its application in a programmable simulator of signals of complex shape. When constructing medical decision support systems, computer tools are often used to provide not only the registration of biological signals, but also a quantitative assessment of certain parameters of these signals. For example, modern digital electrocardiographs allow you to automatically measure the amplitude-time characteristics of individual elements of the electrocardiogram (ECG), which carry diagnostic information about the processes of excitation and relaxation of areas of the heart muscle. The use of an ECG generator has several advantages: reducing test time, simplifying the use of ECG signals without the need for expensive methods.
Electrocardiography; reference signal generator; electrocardiogram; microprocessor device; microcontroller; C/C ++ programming; PWM; PLL; DAC; STM32.
Введение. Электрокардиография является одним из наиболее ценных диагностических инструментов при изучении функционального состояния сердечнососудистой системы.
Метод электрокардиографии, который помогает получить показатели, имеющие большую диагностическую ценность, имеет чрезвычайно важное значение в клинической кардиологии, так как это исследование, основанное на регистрации и анализе электрической активности миокарда, распространяющейся по сердцу в течение сердечного цикла, позволяет распознавать нарушения возбуждения сердца, являющиеся причиной или следствием его поражения. Для регистрации и измерения физиологических параметров служат датчики, содержащие чувствительные элементы, преобразующие биологический сигнал исследуемого процесса в электрический [1].
Первичная обработка электрических сигналов датчиков (усиление, фильтрация, аналоговое преобразование), измерение амплитудно-временных характеристик сигналов позволяют получить показатели, имеющие большую диагностическую ценность. Точность регистрации и последующей обработки получаемых сигналов, а значит и выносимого диагностического заключения о состоянии сердечно-сосудистой системы, зависит, в том числе, и от метрологических характеристик используемых инструментальных средств. Любое изделие медицинской техники подвергается в процессе производства и эксплуатации воздействию различных внешних факторов, а также внутренних необратимых процессов, связанных со старением и износом изделий, что способствует изменению его свойств. Оперативное выявление и по возможности устранение изменений параметров технического состояния электрокардиографов является актуальной проблемой современного медицинского приборостроения [3].
Одной из наиболее актуальных задач, связанных с периодической оценкой точности функционирования электрокардиографических систем, является разработка имитатора ЭКГ-сигнала, позволяющего формировать аналоги медицинских сигналов, соответствующих различным состояниям функционирования сердечно -сосудистой системы.
Существующие Способы Реализации Генератора. Задачу формирования и воспроизведения ЭКГ-сигнала можно решить как некогерентным, так и когерентным методом [5]
Некогерентный метод, называемый также прямым аналоговым синтезом, заключается в том, что для получения на выходе генератора необходимого сигнала используют несколько колебаний опорных частот от независимых источников. Характерной особенностью прямого аналогового синтеза является то, что фаза выходного сигнала и фазы колебаний опорных генераторов находятся в случайном
соотношении. Метод называют прямым из-за отсутствия коррекции ошибки. Точность формирования и воспроизведения выходного сигнала напрямую связана с качеством опорного сигнала. Существенным недостатком метода является необходимость использования большого количества опорных генераторов для обеспечения широких возможностей по перестройке частоты, поэтому данный метод является дорогостоящим для создания генератора ЭКГ-сигналов [7].
Когерентный метод характеризуется наличием только одного источника опорного колебания, из которого различными приёмами на выходе генератора получают необходимый сигнал, при этом частота сигнала отличается от частоты опорного колебания. К когерентным методам относят косвенный аналоговый синтез на основе фазовой подстройки частоты (ФАПЧ) и прямой цифровой синтез (ПЦС).
Косвенный аналоговый синтез характеризуется тем, что выходной сигнал получают с помощью генератора, управляемого напряжением (ГУН), охваченного петлёй фазовой автоподстройки. Такой генератор представляет собой устройство замкнутого типа с отрицательной обратной связью. Фазы выходного и опорного сигналов сравниваются на фазовом детекторе. Результат сравнения используется для подстройки частоты, а следовательно и фазы выходного сигнала: фаза управляемого генератора подстраивается так, чтобы она была равна фазе опорного сигнала. К недостаткам данного метода относят сравнительно высокий уровень фазовых шумов, источником которых является фазовый детектор, а также невозможность быстрого переключения частоты. Также необходимо отметить, что для воспроизведения формы сигнала ЭКГ в качестве генератора, управляемого напряжением, необходимо использовать специально разработанную для этого электронную схему формирования кардиоподобного сигнала, что может повлиять на точность воспроизведения формы сигнала и технически усложняет устройство в целом.
Другим примером когерентного метода формирования сигналов является прямой цифровой синтез. Данный метод заключается в том, что изначально цифровыми методами вычисляется последовательность отсчётов формируемого сигнала, а затем данная последовательность передаётся на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит преобразование цифрового кода в необходимый аналоговый сигнал. Такой подход обладает рядом преимуществ для формирования ЭКГ-сигнала [11]:
♦ высокое разрешение по частоте и фазе;
♦ возможность цифрового управления частотой и фазой выходного сигнала, в том числе с помощью микроконтроллера;
♦ частота, амплитуда и фаза формируемого сигнала точно известны и подконтрольны в любой момент времени;
♦ быстрое переключение значения частоты (фазы) выходного сигнала без разрыва фазы, без выбросов и других аномалий, связанных с переходными процессами;
♦ способность работать в широком диапазоне частот;
♦ отсутствие необходимости применения точной подстройки опорной частоты;
♦ устройства, основанные на ПЦС, не подвержены температурному дрейфу и старению (за исключением входящего в состав устройства ЦАП, который обладает свойственным аналоговым устройствам нестабильностям).
♦ возможно гибридное применение с другими методами и улучшение этих методов: ПЦС может быть использован в качестве генератора опорного сигнала для косвенного аналогового синтеза на основе ФАПЧ [9].
Однако необходимо отметить, что из-за наличия в ПЦС процессов дискретизации и цифро-аналогового преобразования существуют и некоторые ограничения, приводящие к следующим недостаткам:
♦ ограничение по величине максимальной частоты выходного сигнала (не может быть больше половины тактовой частоты);
♦ количество и величина побочных гармоник в спектре выходного сигнала сильно зависит от качества ЦАП и в некоторых случаях может быть больше, чем у других методов формирования сигнала;
♦ потребляемая генератором мощность прямо пропорциональна тактовой частоте и может достигать сотен милливатт, в связи с чем при больших тактовых частотах данный метод может быть непригоден для устройств с батарейным питанием.
Учитывая вышеизложенные преимущества и недостатки, можно сказать, что метод прямого цифрового синтеза в большей степени подходит для реализации генератора ЭКГ-сигналов, чем другие описанные методы.
Устройство и алгоритм работы генератора. Реализация метода прямого цифрового синтеза для формирования и воспроизведения ЭКГ-сигнала возможна при помощи микроконтроллера STM32F407VGT6 семейства STM32. Данный МК имеет в своём составе двухканальный 12-разрядный ЦАП, что позволяет не использовать дополнительной внешней микросхемы ЦАП для формирования аналогового сигнала. Также в этом МК присутствует встроенный блок прямого доступа к памяти (ПДП), что даёт возможность осуществить режим обмена данными между памятью микроконтроллера и периферийными устройствами, а именно осуществить передачу данных из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) МК в ЦАП, минуя центральный процессор (ЦП). Такая прямая пересылка данных позволяет увеличить скорость работы генератора сигнала за счёт того, что ЦП не участвует в процессе передаче данных из ПЗУ в ЦАП. Исходные данные, представляющие собой значения отсчётов ЭКГ-сигнала, были получены из вставить источник и предварительно обработаны для хранения в ПЗУ МК при помощи пакета MATLAB, в частности была произведена нормировка, масштабирование и дискретизация исходного сигнала. Структурная схема, поясняющая принцип формирования и воспроизведения ЭКГ-сигнала, приведена на рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема формирования и воспроизведения ЭКГ-сигнала
Обработанные при помощи пакета МАТЪАБ отсчёты сигнала загружаются в ПЗУ МК. Для работы с ними в оперативной памяти (ОЗУ) микроконтроллера выделяется соответствующая область памяти, которая является буфером данных для ЦАП. Далее заполняется буфер данных и запускается модуль ПДП. Скорость передачи данных задаётся одним их таймеров МК и зависит от выбранной частоты дискретизации исходных данных. Модуль ПДП по сигналу от таймера передаёт данные из буфера в регистр промежуточных данных ЦАП. Затем ЦАП преобразует полученный код в аналоговый сигнал. Выходной аналоговый сигнал [13].
При необходимости может быть сглажен с помощью фильтра нижних частот, которым в простейшем случае может выступить RC-цепь, изображённая на рис. 2.
Рис. 2. Фильтр нижних частот, реализованный RC-цепью
Передача данных в ЦАП происходит в автоматическом режиме и без участия ЦП. От управляющей микроконтроллером программы требуется только в нужное время загружать данные в буфер ЦАП, т.е. в ОЗУ. Сигналом для загрузки служат два флага модуля ПДП. Первый флаг устанавливается при освобождении первой половины буфера, второй - при освобождении второй половины. При этом алгоритм загрузки данных в буфер выглядит следующим образом [4]:
1. Загрузить данными весь буфер и запустить ПДП.
2. Ждать освобождения первой половины буфера.
3. Загрузить данные в первую половину буфера.
4. Ждать освобождения второй половины буфера.
5. Загрузить данные во вторую половину буфера;
6. Повторять пункты с 2 по 5 до тех пор, пока не будет достигнут конец файла.
Размер буфера следует выбрать таким образом, чтобы при возникновении у
процессора других задач (например, обработки прерываний) процессор успевал загрузить данными в освободившуюся часть буфера.
Реализация Генератора. Генератор ЭКГ-сигнала был выполнен с помощью отладочной платы STM32F407G-DISC1 на базе МК STM32F407VGT6. На данной отладочной плате установлен программатор/отладчик ST-Link/V2-A, что позволяет быстро разрабатывать высокопроизводительные приложения. Для программирования МК была использована интегрированная среда разработки программного обеспечения для микроконтроллеров Keil uVision5. Предварительная обработка сигнала перед записью его в память МК выполнялась на персональном компьютере (ПК) при помощи пакета MATLAB. Наблюдение полученного с выхода генератора сигнала осуществлялось при помощи цифрового осциллографа Tektronix TDS 2024C. Внешний вид собранной установки изображён на рис. 3.
Полученный результат формирования и воспроизведения ЭКГ-сигнала, изображённый на рис. 4, позволяет говорить о высокой степени соответствия формы полученного сигнала исходным цифровым данным, вычисленным на ПК.
Рис. 3. Внешний вид собранной установки генератора ЭКГ-сигнала
Рис. 4. Результат формирования и воспроизведения ЭКГ-сигнала
Использование широтно-импульсной модуляции. В рассмотренной реализации прямого цифрового синтеза для формирования аналогового сигнала используется встроенный цифро-аналоговый преобразователь. Данный подход является предпочтительным, поскольку позволяет формировать сигналы высокой частоты (более сотен герц). Однако если известно, что частота выходного сигнала будет лежать в пределах от единиц до десятков Гц, то возможно использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для формирования аналогового сигнала из цифрового кода.
Так, средняя частота сердечных сокращений (ЧСС) в состоянии покоя составляет 60-80 ударов в минуту. На ЭКГ ЧСС может быть вычислена по формуле:
ЧСС = 60/ЯЯ,
где ЯЯ - длина отрезка между ближайшими Я-зубцами на ЭКГ, измеряемая в секундах. Данный интервал изображён на рис. 5.
R R-R Интервал R
Рис. 5. Интервал R-R на ЭКГ
Частотам сердечных сокращений в 60 и 80 ударов в минуту соответствуют периоды сокращений в 1 и 0,75 секунд соответственно. При этом диапазон частот лежит в пределах от 1 до 1,3 Гц, что позволяет использовать ШИМ для формирования ЭКГ-сигналов, соответствующих состоянию покоя [15].
Принцип формирования аналогового сигнала с помощью ШИМ заключается изменении скважности ШИМ-сигнала (периодически повторяющихся прямоугольных импульсов) в соответствии с текущим значением отсчёта. Так, при увеличении значения кода, в котором закодировано значение амплитуды, увеличивается длительность состояния логической единицы в периоде ШИМ-сигнала и наоборот. На рис. 6 в качестве примера приведён график, иллюстрирующий изменение с течением времени скважности ШИМ-сигнала в соответствии с изменением значения кода (изменение амплитуды от нуля до максимального значения) [8].
1 _ _
О II II __
Рис. 6. Изменение скважности ШИМ-сигнала в соответствии с увеличением амплитуды формируемого сигнала
Для восстановления формы сигнала необходимо применять сглаживающий фильтр на выходе генератора, в качестве которого может выступить упомянутая выше RC-цепь [15].
Применяя данный подход к массиву данных, который был использован при формировании аналогового сигнала при помощи ЦАП, были получены результаты, изображённые на рис. 7.
Л I
Л
Рис. 7. Результат формирования аналогового ЭКГ-сигнала при помощи ШИМ: 1 - результат до сглаживания, 2 - результат после сглаживания
По полученному изображению видно, что результирующая форма сигнала отличается от формы сигнала, полученной при помощи ЦАП. Предположительно это связано с тем, что в результате сглаживания из спектра были исключены гармоники, относящиеся к самому ЭКГ-сигналу.
Аппаратная реализация данного подхода аналогична описанной ранее реализации при помощи ЦАП, за исключением того, что вместо использования ЦАП настраивается таймер МК в режим работы ШИМ.
Заключение. В данной работе была рассмотрена проблема разработки генератора эталонных сигналов электрокардиографии на базе микроконтроллеров (МК) семейства STM32. Описаны существующие способы формирования сигнала,
и в качестве оптимального выбран метод прямого цифрового синтеза. Рассмотрены варианта реализации данного метода как с использованием цифро-аналогового преобразователя, так и с использованием широтно-импульсной модуляции [19].
При реализации с использованием ЦАП предложено использование прямого доступа к памяти для увеличения скорости работы генератора сигнала за счёт того, что данные передаются из оперативной памяти напрямую в ЦАП, минуя процессор МК.
При рассмотрении варианта реализации с помощью ШИМ изучены возможности и ограничения данного подхода. Выяснено, что для корректного восстановления формы сигнала необходим тщательный подбор сглаживающего фильтра и его параметров.
Предложенное аппаратное решение может быть пригодно для создания программируемого генератора сигналов для электрокардиографа. Такой генератор может быть использован как часть системы для контроля технического состояния многоканальных ЭКГ-аппаратов [20].
Дальнейшее исследование затронутой темы включает в себя исследование эффективности различных видов реализации метода прямого цифрового синтеза. Актуальным является выбор оптимального способа формирования аналогового сигнала встроенными средствами микроконтроллера. Также особый интерес представляет исследование точности воспроизведения формы и частоты ЭКГ-сигнала при помощи ЦАП и с использованием ШИМ.
Таким образом, можно сделать вывод, что подобный генератор может быть удобен для получения различных необходимых физиологических и тестовых сигналов. Имеющиеся достоинства подобного генератора, к числу которых относятся небольшие габариты, стабильность работы, простота в эксплуатации, позволяют широко использовать его во всевозможных исследовательских задачах, в процессе обучения, в диагностике и обслуживании медицинской техники и других областях.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Интернет-портал PhysioNet. - URL: https://www.physionet.org.
2. Кравчук А.С., Манаенков В.И. Разработка функционального генератора сигналов на основе прямого цифрового синтеза // Радиоэлектронные и компьютерные системы. - 2007. - № 4. - С. 32-36.
3. Материалы по учебной дисциплине "Микропроцессорная техника". - https://wwwbsuir.by/rn/ 12_100229_1_118497.zip.
4. Глухое А.Ю., Негинский И.В. Цифровой синхронный измеритель поверхностного импеданса // Инженерный вестник Дона. - 2012. - № 2. - С. 108-115.
5. Тюрин В.А. Метод прямого цифрового синтеза в генераторах сигналов специальной формы SFG-2110 и АКИП-3410/3: учебно-методическое пособие. - Казань: Казанский федеральный университет, 2015. - 74 с.
6. Мельников Г.С. Электронный учебный курс «Программирование микроконтроллеров STM. Лабораторный практикум» // Тр. Пятнадцатой Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов. Томск, 17-19 мая 2018 г. - С. 299-305.
7. Han Y., Meng L. Design of Data Transfer Module Based on STM32 in Monitoring System of Cold Chain Transportation // Fifth International Conference on Instrumentation and Measurement, Computer, Communication and Control. - 2015. - P. 78-81.
8. Peng K., Liu X., Huang P. Study on the wireless energy supply system in the implantable cardiac pacemaker // Sixth International Conference on Intelligent Systems Design and Engineering Applications. - 2015. - P. 770-780.
9. Мёрфи Е., Слэттери К. Прямой цифровой синтез (DDS) в тестовом, измерительном и коммуникационном оборудовании // Компоненты и технологии. - 2006. - № 8.
10. Library 36-DAC Signal generator for STM32F4. - https://stm32f4-discovery.net/2014/09/ library-36-dac-signal-generator-stm32f4.
11. Князьков А.В., Сапунов Е.В., Светлов А.В. Преобразователь интервалов времени в код // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. - 2017. - № 1 (19). - С. 11-20.
12. Peng K., Liu X., Huang P. Study on the wireless energy supply system in the implantable cardiac pacemaker // Sixth International Conference on Intelligent Systems Design and Engineering Applications. - 2015. - P. 770-780.
13. Программа для автоматизации метрологической поверки электрокар-диоаппаратуры: свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ 2009613815 / К.В. Подмастерьев, Б.А. Егоров, А.В. Козюра, М.В. Яковенко; заявитель и правообладатель Орл. гос. техн. ун-т. - № 2009612260; заявл. 18.05.09; зарег. 16.07.09.
14. Егоров Б.А., Козюра А.В., Подмастерьев К.В., Семин А.А., Яковенко М.В. Перспективы автоматизации метрологической поверки электрокардиоаппаратуры // Известия Орел-ГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии». - 2008.
- № 4-2/272(550). - С. 69-77.
15. Генератор сигналов на базе Arduino Uno R3. - URL: http://www.minitech.com.ua/ in-dex.php?route=product/product&product_id=123.
16. Moore J. Biomedical technology and devises. Handbook / ed. by J. Moore. - CRC Press LLC, 2004. - P. 744-751.
17. Fu T.H. et al. Heart rate extraction from photoplethysmogram waveform using wavelet multiresolution analysis // Journal of medical and biological engineering. - 2008. - Vol. 28 (4).
- P. 229-232.
18. My Controller. STM32 Воспроизведение звука. Настройка периферии + первый звук.
- URL: http://mycontroller.ru/old_site/stm32-vosproizvedenie-zvuka-nastroyka-dac/default.htm (дата обращения: 09.01.2019).
19. Kovacs P. ECG signal generator based on geometrical features. Annales Universitatis Scientiarum Budapestinensis de Rolando Eotvos Nominatae // Sectio Computatorica. - 2012.
- Vol. 37. - P. 247-260.
20. Vaysman M.V., Prilutskiy D.A., Selyshev S.V. Algoritm sinteza imitatsionnikh elektrokardiosignalov dlia ispitania tsifrovikh elektrokardiografov // Elektronika. - 2000.
- No. 4. - P. 21-24.
21. Jokic S. Delic V., Peric Z., Krco S., Sakac D. Efficient ECG Modeling using Polynomial Functions // Electronics and Electrical Engineering. - 2011. - No. 4 (110). - P. 121-124.
REFERENCES
1. Internet-portal PhysioNet [PhysioNet Internet portal]. Available at: https://www.physionet.org.
2. Kravchuk A.S., Manaenkov V.I. Razrabotka funktsional'nogo generatora signalov na osnove pryamogo tsifrovogo sinteza [Development of a functional signal generator based on direct digital synthesis], Radioelektronnye i komp'yuternye sistemy [Radio-electronic and computer systems], 2007, No. 4, pp. 32-36.
3. Materialy po uchebnoy distsipline "Mikroprotsessornaya tekhnika" [Materials on the academic discipline "Microprocessor technology"]. Available at: https://www.bsuir.by/m/12_100229_ 1_118497.zip.
4. Glukhov A.Yu., Neginskiy I.V. TSifrovoy sinkhronnyy izmeritel' poverkhnostnogo impedansa [Digital synchro meter of the surface impedance], Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering journal of Don], 2012, No. 2, pp. 108-115.
5. Tyurin V.A. Metod pryamogo tsifrovogo sinteza v generatorakh signalov spetsial'noy formy SFG-2110 i AKIP-3410/3: uchebno-metodicheskoe posobie [Method of direct digital synthesis in signal generators of special form SFG-2110 and AKIP-3410/3: training manual]. Kazan': Kazanskiy federal'nyy universitet, 2015, 74 p.
6. Mel'nikov G.S. Elektronnyy uchebnyy kurs «Programmirovanie mikrokontrollerov STM. Laboratornyy praktikum» [Electronic training course " Programming of STM microcontrollers. Laboratory practice"], Tr. Pyatnadtsatoy Vserossiyskoy konferentsii studencheskikh nauchno-issledovatel'skikh inkubatorov. Tomsk, 17-19 maya 2018 g. [Proceedings of the Fifteenth all-Russian conference of student research incubators. Tomsk, may 17-19, 2018], pp. 299-305.
7. Han Y., Meng L. Design of Data Transfer Module Based on STM32 in Monitoring System of Cold Chain Transportation, Fifth International Conference on Instrumentation and Measurement, Computer, Communication and Control, 2015, pp. 78-81.
8. Peng K., Liu X., Huang P. Study on the wireless energy supply system in the implantable cardiac pacemaker, Sixth International Conference on Intelligent Systems Design and Engineering Applications, 2015, pp. 770-780.
9. Merfi E., Sletteri K. Pryamoy tsifrovoy sintez (DDS) v testovom, izmeriternom i kommunikatsionnom oborudovanii [Direct digital synthesis (DDS) in test, measurement and communication equipment], Komponenty i tekhnologii [Components and technologies], 2006, No. 8.
10. Library 36-DAC Signal generator for STM32F4. Available at: https://stm32f4-discovery.net/ 2014/09/library-36-dac-signal-generator-stm32f4.
11. Knyaz'kov A.V., Sapunov E.V., Svetlov A.V. Preobrazovatel' intervalov vremeni v kod [Converter of time intervals to code], Izmerenie. Monitoring. Upravlenie. Kontrol' [Measurement. Monitoring. Management. Monitoring], 2017, No. 1 (19), pp. 11-20.
12. Peng K., Liu X., Huang P. Study on the wireless energy supply system in the implantable cardiac pacemaker, Sixth International Conference on Intelligent Systems Design and Engineer-ingApplications, 2015, pp. 770-780.
13. Podmaster'ev K.V., Egorov B.A., Kozyura A.V., Yakovenko M.V. Programma dlya avtomatizatsii metrologicheskoy poverki elektrokardioapparatury: svidetel'stvo o gos. registratsii programmy dlya EVM 2009613815 [Program for automation of metrological verification of electrocardio equipment: certificate of state registration of computer programs 2009613815]; the applicant and copyright holder is Oryol state technical University. No. 2009612260; declared on 18.05.09; registered on 16.07.09.
14. Egorov B.A., Kozyura A.V., Podmaster'ev K.V., Semin A.A., Yakovenko M.V. Perspektivy avtomatizatsii metrologicheskoy poverki elektrokardioapparatury [Prospects for automation of met-rological verification of electrocardio equipment], Izvestiya OrelGTU. Seriya «Fundamental'nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii» [zvestiya OrelGTU. Series "Fundamental and applied problems of engineering and technology"], 2008, No. 4-2/272(550), pp. 69-77.
15. Generator signalov na baze Arduino Uno R3 [Signal generator based on Arduino Uno R3]. Available at: http://www.minitech.com.ua/index.php?route=product/product&product_id=123.
16. Moore J. Biomedical technology and devises. Handbook, ed. by J. Moore. CRC Press LLC, 2004, pp. 744-751.
17. Fu T.H. et al. Heart rate extraction from photoplethysmogram waveform using wavelet multiresolution analysis, Journal of medical and biological engineering, 2008, Vol. 28 (4), pp. 229-232.
18. My Controller. STM32 Воспроизведение звука. Настройка периферии + первый звук. Available at: http://mycontroller.ru/old_site/stm32-vosproizvedenie-zvuka-nastroyka-dac/default.htm (accessed 09 January 2019).
19. Kovacs P. ECG signal generator based on geometrical features. Annales Universitatis Scientiarum Budapestinensis de Rolando Eotvos Nominatae, Sectio Computatorica, 2012, Vol. 37, pp. 247-260.
20. Vaysman M.V., Prilutskiy D.A., Selyshev S.V.Algoritm sinteza imitatsionnikh elektrokardiosignalov dlia ispitania tsifrovikh elektrokardiografov, Elektronika, 2000, No. 4, pp. 21-24.
21. Jokic S. Delic V., Peric Z., Krco S., Sakac D. Efficient ECG Modeling using Polynomial Functions, Electronics and Electrical Engineering, 2011, No. 4 (110), pp. 121-124.
Статью рекомендовал копубликованию д.т.н., профессор С.П. Тарасов.
Рагеб Ага Мохамад - Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»; e-mail: aga.mod@hotmail.co.uk; 197376, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 5; тел.: 88122343059; кафедра биотехнических систем; аспирант.
Вавилов Роман Евгеньевич - e-mail: metrology-1spbgmu@yandex.ru; тел.: +78122349393; кафедра информационно-измерительных систем и технологий; студент магистратуры.
Ragheb Agha Mokhamed - Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI"; e-mail: aga.mod@hotmail.co.uk; 5, prof. Popova street, Saint Petersburg, 197376, Russia; phone: +78123464487; the department of biotechnical systems; graduate student.
Vavilov Roman Evgen'evich - e-mail: metrology-1spbgmu@yandex.ru; phone: +78122349393; the department of information-measuring systems and technologies; graduate student.
