在单片机上用模糊逻辑检测室性早搏

在单片机上用模糊逻辑检测室性早搏

２．２ 输入模糊化

　　提取的特征参数是精确值，将它们与隶属函数进行比较组合，求出相应的模糊输入量。隶属度范围为０～１，在８位机上可表示为００Ｈ～ＦＦＨ。对本系统而言，每个精确输入值最多只对应两个模糊输入量大于零，其余的模糊输入量则为零。例如：假设ＲＲ＝１．１，从表２可知它落在中（Ｍ）和大（Ｌ）两个区间上，因此对于中（Ｍ）和大（Ｌ）的隶属度为：

　　μｍ（１．１）＝（１．４－１．１）／（１．４－１．０）×ＦＦＨ＝ＢＦＨ

　　μｌ（１．１）＝（１．１－１．０）／（１．４－１．０）×ＦＦＨ＝３ＦＨ

　　在ＲＡＭ中开辟一块区域，存放各模糊输入量如表３所示。

　　２．３ 模糊规则的存放

　　模糊规则表示为：ＩＦ Ａ ａｎｄ Ｂ ａｎｄ Ｃ ａｎｄ Ｄ ａｎｄ Ｅ ＴＨＥＮ Ｙ（ｏｒ Ｚ）

　　其中"ＩＦ"后紧接着的词称前件，"ＴＨＥＮ"后面的词称后件。首先将输入的模糊值Ｓ、Ｍ、Ｌ、ＸＬ分别与数字０、１、２、３相对应，即：

　　ＲＲ、ＲＡ、ＲＷ、ＴＡ、ＴＨ：Ｓ＝０，Ｍ＝１，Ｌ＝２，ＸＬ＝３

　　每条规则用三字节表示。第一字节高四位表示第一前件的模糊值，低四位表示第二前件的模糊值；第二字节高四位表示第三前件，低四位表示第四前件；第三字节高四位表示第五前件，低四位表示后件。其中，Ｆ表示不考虑该前件，Ａ表示"是 ＰＶＣ"，Ｂ表示"可能是 ＰＶＣ"。以第一条规则（存放在ＲＯＭ中）为例，如表４。

　　２．４ 模糊推理和输出

　　对于一组模糊输入，遍历每一条模糊规则。取第一条规则第一前件(３Ｈ)作为地址偏移量，加上模糊输入ＲＲ在ＲＡＭ中存放的首地址(４０Ｈ)，则可从ＲＡＭ内ＲＲ存放区域中查找出ＸＬ的隶属度Ａ１；取第一条规则第二前件(３Ｈ)作为地址偏移量，加上模糊输入ＲＡ在ＲＡＭ中存放的首地址(４４Ｈ)，则可从ＲＡＭ内ＲＡ存放区域中查找出ＸＬ的隶属度Ｂ１；依此类推得隶属度Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１。根据强度转移法，取Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１中最小值作为该规则后件所取的语言变?quot;是ＰＶＣ"的隶属度Ｙ１。当所有规则都遍历后得到："是ＰＶＣ"的隶属度Ｙ１ Ｙ２～Ｙｍ，"可能是 ＰＶＣ"的隶属度Ｚ１ Ｚ２～Ｚｎ。取Ｙ１ Ｙ２～Ｙｍ的最大值作为"是 ＰＶＣ"的隶属度Ｙ，取Ｚ１ Ｚ２～Ｚｎ的最大值作为"可能是 ＰＶＣ"的隶属度Ｚ。如果Ｙ＜７ＦＨ且Ｚ〈７ＦＨ，则输出"正常"；如果Ｙ＞Ｚ，输出"是 ＰＶＣ"；如果Ｚ〉Ｙ，输出"可能是 ＰＶＣ"。

　　本文讨论了在数字单片机中进行模糊推理的方法，实现在心电监护模块中用模糊逻辑检测室性早博，使心电监护模块功能得到扩展。室性早博检测结果和心电波形数据一起传给上位机，进行心律失常的进一步分析。