إنّ كَون مطال إشارات التخطيط الكهربائي للدماغ EEG شديد الصّغر يجعل من الصعب التقاطها بدون التقاط الكثير من إشارات الضجيج (الناتجة عن العوامل الموجودة في الوسط المحيط) التي تؤثّر على إشارة تخطيط الدماغ الأصلية، و لذلك سيكون استخدام المرشحات ضرورة حتمي
ة لحذف الضجيج و الحصول على إشارة صحيحة و واضحة.
سنتطرق في هذه الدراسة لتصميم دارة إلكترونية بالاعتماد على متحكم صغري و مضخم تجهيزي Instrumentation Amplifier و مضخم عملياتي Operational Amplifier تقوم بثلاث عمليات أساسية، هي استقبال إشارات تخطيط كهربائي من رأس (دماغ) المريض ثم تحويلها من الشكل التشابهي إلى الشكل الرقمي، ثم إرسال الإشارة الرقمية الناتجة إلى مجموعة مكونة من ثلاثة مرشحات رقمية.
كما سنتطرق لتصميم ثلاثة مرشحات رقمية ذات استجابة إهليلجية Elliptic Response قابلة للاستخدام في الزمن الحقيقي للمساهمة في عملية ترشيح الضجيج المتراكب مع إشارات تخطيط الدماغ الكهربائية (التي تُظهِر حالة دماغ المريض) لتكون ضمن الجزء البرمجي المتمّم للجزء الداراتي في نظام التقاط هذه الإشارات.
و في النهاية سنقوم بعرض طريقة استخدام الدارة الإلكترونية المصمّمة مع المرشحات الرقمية الثلاثة المصممّة و عرض النتائج و مناقشتها.
تم استخدام البرنامج Eagle 6.6 لتصميم و رسم الدارة الإلكترونية، و البرنامج CodeVision AVR 3.12 لكتابة البرنامج المثبَّت على المتحكم الصغري، كما تم استخدام البرنامج Mathworks MATLAB 2014a لتصميم المرشحات الرقمية و الأداة Mathworks MATLAB 2014a Simulink لإجراء التجارب و الحصول على النتائج.
يعرض و يوصفُ في هذا البحث نموذج كبسترالي للجهاز الصوتي، يقوم النموذج موضوع البحث بنمذجة كل من "المتناغمات الصوتية" و"أضداد المتناغمات الصوتية" .
بهذه الطريقة نحصل على نموذج أدق من نموذج التنبؤ الخطي الذي يقوم فقط بنمذجة "المتناغمات الصوتية" للجهاز
الصوتي.
من أجل التحويل العكسي اِستُخدِم التابع الأسي، و لما كان من الصعب تنفيذ هذا التابع بواسطة معدل إشارة رقمي. فقد اِستُخدِمت طريقة النشر إلى كسور متتابعة من أجل تقريب التابع الاسي و جعل تنفيذه ممكناً على المعالج الرقمي.
نُفِّذ تابع النقل الذي استخدم لتمثيل التابع الأسي باستخدام مرشح رقمي من النوع IIR بحيث يتضمن هذا المرشح في فروعه مرشحات رقمية من النوع FIR. معاملات مرشحات FIR كانت ببساطة معاملات حقيقية لكبستروم الكلام. و اِفْتُرِضت معادلات فرقية في فراغ الحالة و تطبيقها على معالج إشارة رقمي من شركة موتورولا ذي فاصلة ثابتة. في النهاية قُيمت نتائج تنفيذ النموذج على معالج إشارة رقمي؛ و ذلك لحروف مختارة، صوتية و لاصوتية.
