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dc.creatorPlantes Neto, Afonso Roberto
dc.date.accessioned2021-04-29T13:49:19Z
dc.date.available2021-04-29T13:49:19Z
dc.date.issued2020-02-19
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/20724
dc.description.abstractThis work proposes a low power consumption analog front-end to acquire ECG signals and calculate heart rate variability (HRV), which has several biomedical applications. Many QRS detectors use digital techniques (software) to process the ECG and calculate HRV, adding more complexity and computational cost – using more energy. But performing detection with analog circuits can reduce area and power consumption, without complex circuits and analog-to-digital converters (ADCs). The proposed system contains an instrumentation amplifier – using techniques to reduce device mismatch and noise –, a bandpass filter with a cutoff frequency of 8-40 Hz, an energy derivative non-linear operator, a comparator, and some digital circuits to calculate HRV. The entire system is implemented using TSMC 180nm process design kit occupying an area of 0.086mm2 and consuming 6.52 μW from a 1.8V power supply. Heart rate detector performance is evaluated with the MIT-BIH arrhythmia database, using the metrics already established for comparison with other detectors. It was achived 96.55% sensitivity and 99.49% precision for the proposed detector using a fixed threshold. In addition, the influence of the error of the relative position of a detected beat in a beat classification algorithm is verified.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectFront-end analógicopor
dc.subjectSistema em chippor
dc.subjectEletrocardiografiapor
dc.subjectDetector QRSpor
dc.subjectAnalog front-endeng
dc.subjectSystem on chipeng
dc.subjectElectrocardiograhyeng
dc.subjectQRS detectoreng
dc.titleSistema integrado de baixo consumo para aquisição de ECG e cálculo da VFCpor
dc.title.alternativeA low power integrated system for ECG acquisition and HRV calculationeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEste trabalho propõe um front-end analógico de baixo consumo para adquirir sinais de ECG e calcular a variabilidade da frequência cardíaca (VFC), que possui diversas aplicações biomédicas. Muitos detectores QRS utilizam técnicas digitais (software) para processar o ECG e calcular a VFC, agregando maior complexidade e custo computacional – gastando mais energia. Mas realizar a detecção com circuitos analógicos pode promover reduções de área e consumo de energia, sem circuitos muito complexos e conversores analógicos digitais (ADCs). O sistema proposto contém um amplificador de instrumentação – usando técnicas para reduzir o descasamento entre o dispositivos e ruído –, um filtro passa-bandas com frequência de corte 8-40 Hz, um operador de energia da derivada, um comparador, e alguns circuitos digitais para calcular a VFC. Todo o sistema é implementado usando o processo de 180nm da TSMC ocupando uma área de 0.086mm2 e consumindo 6.52μW de uma fonte de alimentação de 1.8V. A performance do detector de batimentos é avaliada com o banco de dados de arritmias do MIT-BIH, usando as métricas já estabelecidas para a comparação com outros detectores. Neste trabalho, conseguiu-se para o detector 98.8% sensitividade e 99.66% de precisão, com o threshold fixo no comparador. Além disso, é verificado a influência do erro da posição relativa do batimento detectado em um algorítimo de classificação de batimentos.por
dc.contributor.advisor1Rodrigues, Cesar Ramos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1751666562438251por
dc.contributor.referee1Marques, Jefferson Luiz Brum
dc.contributor.referee2Prior, Cesar Augusto
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5349929985311356por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentCiência da Computaçãopor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computaçãopor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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