A platform for joint analysis of biosignals ensembles in real-time using FPGA

We present the design of a platform for acquisition and digital processing of biosignals. The objective of this platform is to process biosignals in real-time to obtain quantitative indicators for joint analysis of biosignals ensembles. An important indicator of non-linear dependence between signals is the mutual information. The estimation of the mutual information between signals is time- and resource-consuming when using standard software implementations on normal computers. To circumvent the calculation limitations on standard software implementations we use a reconfigurable computing unit of type FPGA, were the calculation of mutual information is specified in hardware.

Przedstawiamy projekt platformy służącej do pozyskiwania i cyfrowej obróbki biosygnałów. Jej zadaniem jest przetwarzanie biosygnałów w czasie rzeczywistym w celu uzyskania wskaźników ilościowych dla zintegrowanej analizy zespółów biosygnałów. Ważnym wskaźnikiem nieliniowej zależności pomiędzy sygnałami jest informacja wzajemna. Jej oszacowanie pomiędzy sygnałami przy użyciu standardowego oprogramowania na zwykłych komputerach jest mało wydajne i czasochłonne. Aby obejść ograniczenia narzucone przez narzędzia zwykle wykorzystywane w tym celu, zastosowano rekonfigurowalną jednostkę typu FPGA, w której obliczenia informacji wzajemnej są określone.