Software di Analisi dei Segnali Fisiologici

Menu principale:

Il software sviluppato è composto da un modulo principale in cui è possibile:

NOTE:

Prima di caricare i segnali accertarsi di aver assegnato un nome di lunghezza massima 8 caratteri, questo perché il Matlab versione 4.2 è stato costruito per supportare lunghezze definite dal DOS e non da Win95 e successivi.

Non è necessario copiare il file .wav quindi lasciarlo in una appropriata directory dove si sono parcheggiati i file.

Esempio:

Segnale: Farina_Cerealis_D8_A.wav à FarD8A.wav

Modulo di gestione dei segnali.

All’avvio del modulo viene automaticamente e aperto il matlab con il menu principale sopra evidenziato.

Il modulo di gestione dei segnali sotto riportato è l’applicativo Access con il quale vengono gestiti i segnali Wave che si sono stati convertiti in formato Matlab compatibile.

L’elenco di segnali a sinistra rappresentano tutti i segnali che si hanno a disposizione mentre l’elenco di destra tutti i segnali che si vogliono analizzare.

Per voler analizzare un segnale bisogna fare doppio click sul segnale desiderato e automaticamente questo verrà trasferito nell’elenco di destra. Viceversa per eliminare un file di destra basta fare doppio click sul nome dello stesso nell’elenco.

Il tasto elimina tutti consente di eliminare contemporaneamente tutti i file per rimpiazzarli con un nuovo elenco.

Va precisato che il file non viene rimosso dall’elenco dei file disponibili ma semplicemente copiato e quindi non c’è pericolo di cancellazione.

"Elimina file" di sinistra è il comando che consente l’eliminazione vera e propria del file evidenziato, nell’elenco di sinistra in questo caso per assicurare la sua conferma verrà presentata una finestra con nuova richiesta dell’eliminazione.

Nel caso in cui venga caricato nel modulo Main di Matlab un nuovo file per aggiornare l’elenco dei file con il nuovo è sufficiente, dopo che il caricamento e la conversione siano terminati, premere il pulsante "aggiorna".

"Stop" rappresenta il pulsante di uscita dall’applicazione, va detto che all’avvio del modulo Access matlab viene avviato con l’applicazione, mentre all’uscita no.

Il software consente di avere in contemporanea più file da analizzare in linea, evitando di dover ogni volta uscire, caricare il nuovo segnale e rientrare.

Il caricamento di più segnali ha come obiettivo principale non solo per quanto appena detto ma anche per poter confrontare le caratteristiche dei segnali per evidenziarne le similitudini e le differenze.

Una selezionati i file di cui si voglia analizzare il contenuto gli applicativi che contenevano i vecchi devono comunque essere semplicemente chiusi e riaperti.

L’inconveniente di questo è dovuto all’operare di due applicativi in sviluppati ed eseguiti in ambienti differenti e contemporaneamente in esecuzione.

Modulo Analisi Spettrale:

Il modulo di analisi spettrale rappresenta il primo passo per l’analisi dei segnali.

Contiene le procedure per l’analisi dei segnali dal punto di vista temporale, spettrale, tempo-frequenza in 2D e 3D.

I parametri rappresentano la lunghezza della finestra temporale ed il tipo.

Il tasto play consente di confrontare il segnale con le sue caratteristiche audio, visto che abbiamo segnali con banda nell’udibile, che a volte consentono di intuire certi comportamenti del segnale.

Il tasto "Bordi" è utile per l’estrazione dei bordi nello spettrogramma 2D e 3D. I bordi evidenziano le componenti del segnale che maggiormente interessano lo stesso, scorporandole dal segnale di fondo considerato di modo comune in tutta la rappresentazione.

La funzione "Rotate" ruota solo nel caso 3D il grafico consentendo di avere differenti punti di vista del contenuto. Va tenuto in conto che gli assi non vengono ruotati perciò in riferimento agli assi iniziali estrarre le informazioni di frequenza e tempo.

Nella barra dei menu non presente in figura, dal menu "color" è possibile inoltre scegliere la scala di tonalità e di colore con la quale si intende visualizzare il grafico. Questo perché si è notato che in certe situazioni il rovesciamento dei colori a la loro attenuazione evidenzia alcune proprietà facilmente confondibili.

Nel menu è presente anche la voce "Session" che consente di aprire un’altra sessione dell’analisi spettrale per poter affiancare contemporaneamente le caratteristiche di due segnali.

Se ad esempio voglio confrontare due gruppi di segnale o semplicemente due segnali appartenenti a due gruppi diversi devo:

Inserire in elenco dal modulo di gestione il segnale desiderato del gruppo 1, aprire una sessione di analisi spettrale dal menu principale del matlab, andare nuovamente nel modulo access, cancellare il file e rimpiazzarlo con il corrispondente del gruppo 2, andare in matlab e aprire una nuova sessione dell’analisi spettrale.

 

Modulo Analisi Multirisoluzione:

 

Sulla stessa base del modulo precedente è stato costruito il modulo sopra evidenziato

È indubbiamente il modulo più complesso, utilizza le Wavelet Transform per l’analisi in multirisoluzione del segnale ossia scompone il segnale in diverse componenti dalle quali può essere poi ricostruito. Tali componenti sono di due tipi: dettagli e approssimazioni del segnale.

Nel modulo sono stati colorati con colori uguali alla funzione scelta i parametri che assumono significato in quella funzione.

I parametri gialli sono in particolare legati allo spettro e spettrogramma del segnale.

I parametri verdi rappresentano i parametri legati all’analisi in multires, dettagli e aprox.

Posso scegliere per ogni segnale la scomposizione in multirisoluzione, oppure per tutti i segnali posso confrontare tutti i dettagli e approssimazioni di un certo ordine fissato nel corrispondente parametro di input.

I "Bordi" hanno lo stesso significato dei precedenti.

"Salva" consente di salvare la scomposizione in multirisoluzione del segnale, su file in modo da averla a disposizione per ulteriori elaborazioni da implementare in futuro.

Per ogni segnale visualizzato è possibile anche ascoltare il risultato audio che produce, tramite pulsanti di "play" a fianco introdotti.