ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR PROGRAMLAMA 1 UYGULAMA FİNAL PROJESİ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR PROGRAMLAMA 1 UYGULAMA FİNAL PROJESİ Proje Son Teslim Tarihi: 02/01/2016

2 İşlenecek Veri ve Amaç Bir biyomedikal sinyal işleme uygulamasında felçli hastaların kollarına takılan elektrodlar aracılığı ile iletişim kurabilmeleri hedeflenmiştir. Buna göre hastaların alfabedeki harfleri felçten etkilenmemiş kaslarını kasarak ve gevşeterek kodlamaları amaçlanmaktadır. Kasılma anında sinyalin genliğinin arttığı gevşeme anında ise genliğin düştüğü görülmektedir. Genliğin yükseldiği bölgeler ikilik sisteme göre 1, düşük olan bölgeler ise 0 kabul edilecektir. Aşağıdaki grafikte örnek bir sinyal gösterilmiştir. Hastalardan her bir harf için 200 örnek boyunda veri alınmaktadır. Her harf 8 bit ile temsil edilmiştir. Aşağıda kullanılan kodlama sistemine göre harfler ve karşılıkları verilmiştir.

3 Projede sunulan veri dosyası toplam 4 harflik bir şifre içermektedir. Her harf 200 örnekle tanımlanmıştır ve verilen kodlama sistemine göre harfleri temsil eden her bir bit 25 örnek ile temsil edilmektedir. Bu projede yazılacak kodun 4 harf için ayrı diziler olarak verilen sinyalleri çözümleyerek 8 bitlik kodlara çevirmesi beklenmektedir. Böylece verilen tablodan eşleştirme yapılarak şifre bulunacaktır. Örnek çıktı: sinyal1[200] için program çıktısı: data[8]={0,1,0,0,1,0,1,1}; sinyal1 için eşleşen harf K Sinyallerin Çözümlenmesi Karekök ortalama; matematikte root mean square (kısaltması RMS ya da rms) ayrıca kuadratik ortalama olarak da bilinir. Değişen miktarların büyüklüğünün ölçülmesinde kullanılan istatistik bir ölçüttür. Değişimin artı ve eksi yönde olduğu dalgalarda özellikle çok faydalıdır. Sunulan veri dosyasındaki sinyallerin çözülebilmesi için 25 örnek boyunda bir pencere ile RMS değerlerinin hesaplanması gerekmektedir. Böylece rastgele iniş çıkışlara rağmen potansiyelin yükseldiği aralık deşifre edilebilecektir. Aşağıda örnek bir sinyal (kırmızı) ve RMS değerleri görülmektedir (mavi).

4 Yukarıda verilen grafiğe göre deşifre edilmesi gereken kod şöyledir: [ ] yani 0-25 örnekleri arası örnekleri arası örnekleri arası örnekleri arası örnekleri arası örnekleri arası örnekleri arası örnekleri arası 1 olarak kodlama yapılmıştır. Aşağıdaki çözümleme sonrası grafik görülmektedir. 25 örnek boyundaki pencerede Rms değerinin hesaplanabilmesi için aşağıdaki formül kullanılacaktır:

5 Buna göre 25 örnek aralığında bütün örnek değerlerinin karesinin ortalaması alındıktan sonra karekökü bulunacak, RMS dizisinde o pencere içindeki bütün değerler bu sonuca eşitlenecektir. RMS dizisi oluşturulduktan sonra. Eşikleme yapılması gerekmektedir. Böylece RMS dizisi sadece iki değerden oluşan bir dizi haline getirilecektir (Eşik değeri 20 kabul edilebilir). Eşikten büyük değerler 1 küçük değerler 0 olarak yazılacaktır. Eşikleme sonrası her 25 örneklik pencereden bir değer kontrol edilecek, o değer harfi oluşturan bitlerden birisi olarak kabul edilecektir. Bu işlem 200 örneklik diziden 8 bitlik bir kod elde edebilmek amacı ile yapılmalıdır. İşlem sonucunda elde edilen 8 bitlik kod tablodan karşılaştırılarak karşılık gelen harf bulunmalıdır. İşlenecek Veri: double sinyal1[200]={-3,7,-7,-7,0,2,-7,3,7,6,-5,-4,-7,-1,-4,-5,9,-2,-3,2,-9,-6,5,2,-6,35,-8,5,3,- 32,-42,-4,-47,-7,6,14,-47,21,-33,9,11,28,-45,36,-12,-10,-18,6,-21,-14,-3,3,3,10,9,-3,-6,9,- 4,1,9,-9,-5,-2,2,8,-6,10,-1,6,1,-4,-1,5,9,8,-8,-8,8,3,-10,0,8,-2,-4,-6,-6,-3,2,-5,3,6,-8,5,3,-1,9,- 8,2,-6,-10,2,7,1,7,-6,3,-7,-4,-10,4,9,5,5,1,-5,-5,-4,10,-6,1,-6,-1,-8,-3,6,7,8,1,7,4,-10,-7,-6,-5,- 7,-6,-5,9,-3,-4,-2,-4,5,-3,-8,2,-3,-3,-9,37,-4,-43,41,-22,12,16,-30,46,17,4,37,6,-48,-2,31,24,7,- 50,22,-5,16,26,31,-48,6,1,-9,-5,-8,1,1,-9,10,-5,-4,-4,-10,1,-5,-2,9,9,-8,2,-3,5,0,-5,0}; double sinyal2[200]={7,5,-6,-7,-3,8,4,3,-8,-9,8,-2,0,-1,0,-5,-6,8,9,2,-3,2,4,8,-9,4,-7,12,6,-28,- 40,-49,-45,-18,28,-17,12,50,15,4,-27,24,39,36,10,16,42,-7,-21,13,-4,3,-10,10,-6,2,-3,5,-10,- 9,9,-9,-4,1,-5,1,6,0,9,-7,-2,-5,2,-10,-9,-4,-8,-7,-3,-10,4,3,-7,-9,-2,-1,-6,8,2,-10,8,-1,-9,- 8,10,8,2,-10,-4,-1,-40,7,-18,-5,8,-43,-45,-20,2,6,-26,42,33,-6,49,8,-27,31,-5,-25,46,- 36,1,48,15,2,-1,2,9,-3,-6,-2,-5,-1,3,1,-2,8,-4,-2,0,-9,-6,-8,-8,8,-10,7,0,-8,0,2,-9,10,3,-1,8,-5,7,- 4,9,-5,10,0,1,10,6,-4,-9,-10,7,-2,-2,0,8,-10,11,-41,-17,-36,-26,-12,-23,-29,14,30,- 29,40,25,4,47,7,-29,36,37,-19,-17,34,-1,-45}; double sinyal3[200]={8,9,0,1,9,2,6,3,-1,-6,2,-7,-6,8,-8,3,-1,2,5,-4,-10,7,-3,3,8,- 23,50,34,29,16,4,-11,33,10,28,49,29,36,-1,38,-17,-30,-1,-47,33,-24,18,30,18,15,-6,0,9,-5,-6,- 5,6,-4,2,-7,-9,-4,-6,9,9,-10,2,-10,-2,0,7,3,-5,8,6,6,40,-13,-16,12,-42,-13,-32,31,23,18,42,32,5,- 49,-41,1,46,35,44,48,-13,-18,29,-29,46,43,-14,-16,19,22,30,9,-41,6,-46,26,16,10,-28,22,23,- 16,-47,35,27,1,21,29,-17,9,2,-4,-5,8,-3,-7,9,3,10,-6,7,0,2,-10,1,3,0,-9,0,-9,7,2,4,3,3,10,-7,- 1,7,0,6,-7,4,9,-7,-2,-10,-6,3,8,-3,-10,9,-1,9,-4,4,-10,0,-17,-17,46,25,-17,13,-9,8,46,12,- 35,34,23,-40,-34,-21,-8,3,-23,33,30,-23,12,-40,17}; double sinyal4 [200]={-3,4,-4,4,-2,-2,-6,5,7,9,0,-6,2,-6,-2,7,-1,9,-3,4,2,-8,-2,9,-9,-12,-26,-27,- 14,43,0,31,-15,-4,46,-37,-43,21,44,-40,15,-36,20,13,-46,30,49,-6,-16,-46,-6,2,2,-5,3,-9,9,-9,- 3,3,0,1,-3,6,-5,3,9,-4,7,6,-8,-7,-2,4,3,4,-10,-8,6,7,5,9,9,-6,0,6,0,2,1,5,-9,0,-6,-3,1,5,-2,0,-8,-6,- 21,-5,-26,-24,40,9,44,12,-25,-40,5,-6,19,26,-10,7,-30,45,1,-23,-27,46,19,21,16,28,8,0,38,-11,- 26,-22,41,20,36,-12,13,-47,42,-3,2,27,-17,13,-17,-19,15,-7,-40,-27,48,20,16,-18,-48,7,-47,- 24,-31,-5,27,13,-19,-21,-43,-33,22,-41,42,-7,-42,7,34,-15,28,21,9,-12,-11,-7,-8,-28,0,-46,7,- 46,38,36,-16,48,46,49,-35,-50,-25,-16,-27,26,-28,-5};

6 Rapor Formatı ve Proje Teslimi Proje basılı rapor olarak son teslim tarihinden önce teslim edilmiş olmalıdır. Proje raporu sadece kapak sayfasını ve bilgisayar kodunu içermelidir. Kodun başında gerekli açıklamalar ve çözümlenen 4 harfli şifre yorum satırı olarak eklenmiş olmalıdır. Teslim edilen raporlar dilbilgisi hatası içermemeli ve hatalı çalışıyor dahi olsalar derlenebilir halde olmalıdır. Kapak sayfalarında Bölüm, Numara, Ad, Soyad bilgilerine ek olarak dersin adı, final projesi olduğu ve program bilgisi (I. öğretim, II. Öğretim) yer almalıdır. Doğrudan kopyalanan ödevlere sınav esnasında kopya muamelesi yapılacaktır.