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BIOTELEMETRÍA

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BIOTELEMETRÍA. INTRODUCCIÓN : Técnica que proporciona un enlace inalámbrico entre el paciente y los componentes procesadores. Permite el estudio en condiciones de movilidad completa. Es el mejor método de aislar al paciente de las líneas de alimentación.

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Presentation Transcript
biotelemetr a
BIOTELEMETRÍA

INTRODUCCIÓN:

  • Técnica que proporciona un enlace inalámbrico entre el paciente y los componentes procesadores.
  • Permite el estudio en condiciones de movilidad completa.
  • Es el mejor método de aislar al paciente de las líneas de alimentación.
  • La alimentación es con bajo voltaje con lo que se reducen los riesgos para el paciente.
biotelemetr a1
BIOTELEMETRÍA

ASPECTOS GENERALES:

  • Variables a transmitir: presión, pH, temperatura, EMG, EEG, ECG, ventilación respiratoria, presión intracraneal, análisis de oxígeno, etc.
  • Existen sistemas operacionales (pocos datos críticos) o experimentales (muchos datos)
  • Conexión al paciente de diversos sistemas (sensores, transductores, codificadores, transmisor, etc.)
biotelemetr a2
BIOTELEMETRÍA

ASPECTOS GENERALES:

  • Pequeño tamaño de sensores y transductores.
  • La eliminación del alambrado puede implicar pérdida de algunas características.
  • Mayor valor de la telemetría en largas distancias o ambientes hostiles.
biotelemetr a3
BIOTELEMETRÍA

MODULACIÓN: Operación no lineal en la que los datos modifican alguna característica de la portadora.

  • Portadora: es la señal que transporta los datos, generalmente es senoidal.
  • Moduladora: Son los datos a transmitir.
  • Cuando la portadora es pulsada la modulación es una codificación pulsada.
biotelemetr a4
BIOTELEMETRÍA

MODULACIÓN PULSADA:

  • Se modifica una propiedad de un tren de pulsos:
    • Amplitud
    • Duración
    • Posición
biotelemetr a5
BIOTELEMETRÍA

SISTEMAS TELEMÉTRICOS

sistema biotelem trico monocanal generalizado
SISTEMA BIOTELEMÉTRICO MONOCANAL GENERALIZADO

Antena

Amplficadores y acondicionadores de señal

Oscilador de subportadora

VCO

Amplificador de potencia

Transmisor Telemétrico

Antena

Registradores, osciloscopio o display

Amplificador de datos

Demodulador

Amplificadores de IF y RF

Receptor Telemétrico

sistemas telem tricos
SISTEMAS TELEMÉTRICOS

TRANSMISOR:

  • Puede operar en el rango estándar de FM u otro valor más alto en frecuencia.
  • Algunos incorporan circuitería de protección.
  • Típicamente funcionan de 3 a 22 días sin cambiar baterías.
  • Una sensibilidad típica en transmisores de FM es de 15 KHz/mV
sistemas telem tricos1
SISTEMAS TELEMÉTRICOS

OSCILADORES DE SUBPORTADORAS:

  • Sirven para poner las señales biológicas en un rango de frecuencias más alto para facilitar el proceso de transmisión.
  • Cuando se modula la frecuencia de la subportadora en un sistema FM, el sistema completo recibe el nombre de FM/FM.
sistemas telem tricos2
SISTEMAS TELEMÉTRICOS

RECEPTOR Y DEMODULADOR:

  • Para el sistema monocanal se emplea un demodulador o discriminador para convertir la frecuencia variable en el voltaje modulador original.
  • Para un sistema multicanal, se requieren varios demoduladores de subportadora, siendo cada uno de ellos sensible a una sola portadora.
sistemas telem tricos3
SISTEMAS TELEMÉTRICOS

ANTENAS:

  • Su longitud es generalmente de ¼ de λ.
  • No direccionales.
  • Cuando se ponen direccionales se pueden obtener ganancias muy elevadas que mejoran notablemente la relación señal a ruido
biotelemetr a6
BIOTELEMETRÍA

SISTEMAS MULTICANAL:

  • Se utiliza frecuentemente el sistema por división de tiempo y frecuencia.
  • Tiene alta sensibilidad de modulación.
  • Es simple la modulación y demodulación.
  • Minimiza los cruces de canales.
  • Tamaño pequeño y requerimientos de potencia bajos.
biotelemetr a7
BIOTELEMETRÍA

MULTIPLEXAJE: Permite transmisión de varios canales.

Se hace por tiempo compartido o frecuencia compartida.

biotelemetr a8
BIOTELEMETRÍA

MULTIPLEXAJE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM):

  • Existen subportadoras que modulan la portadora de RF.
  • Se debe escoger bien las frecuencias de las subportadoras para evitar solapamientos
sistemas multicanal
SISTEMAS MULTICANAL

SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (Tx)

Oscilador de subportadora

(w1)

Antena

Entrada 1

Oscilador de portadora

Modulador

Oscilador de subportadora

(w2)

Modulador de portadora

Amplificador

sumador

Amplificador

RF

Entrada 2

Modulador

Oscilador de subportadora

(w3)

Entrada 3

Modulador

sistemas multicanal1
SISTEMAS MULTICANAL

SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (Rx)

Filtro pasabanda

(w1)

Demodulador

de subportadora

Salida 1

Antena

Demodulador

de portadora

Filtro pasabanda

(w2)

Demodulador

de subportadora

Amplif

de

RF

Salida 2

Filtro pasabanda

(w3)

Demodulador

de subportadora

Salida 3

biotelemetr a9
BIOTELEMETRÍA

MULTIPLEXAJE POR DIVISIÓN DE TIEMPO (TDM):

  • Se muestrea cada canal durante un tiempo determinado.
sistemas multicanal2
SISTEMAS MULTICANAL

Oscilador del

conmutador

SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN TIEMPO (Tx)

Entra 1

V1

Amplificador

De

señal

Oscilador de

Portadora

Antena

Vo

Amplificador

De

RF

Modulador

Entra 2

V2

Amplificador

De

señal

Conmutador

V4

Señal de marco de referencia

V4

V4

Entra 3

V3

V2

V2

Amplificador

De

señal

V3

V3

V1

V1

sistemas multicanal3
SISTEMAS MULTICANAL

SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN TIEMPO (Rx)

Salida 1

Antena

S/H

FPB

Conmutador

Vo

Salida 2

Amplificador

De

RF

Demodulador

S/H

FPB

Salida 3

Detector pulso marca de ref.

Oscilador del

conmutador

S/H

FPB

biotelemetr a10
BIOTELEMETRÍA

ALGUNOS TIPOS DE MODULACIÓN

  • Modulación AM
  • Modulación angular
    • Modulación PM
    • Modulación FM
  • Modulación digital
    • ASM
    • FSK
    • PWM
tipos de modulaci n
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN AM

  • vp(t) = Vpsen(2π fpt): Portadora
  • vm(t) = Vm sen(2π fm t): Moduladora

v(t) = ( Vp + vm(t) )sen(2π fpt): Modulada

tipos de modulaci n1
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN AM

v(t) = ( Vp + Vmsen(2π fmt) )sen(2π fpt)

Con m= Vm/ Vp: índice de modulación (m<1)

v(t) = Vp( 1 + m sen(2π fmt) )sen(2π fpt)

tipos de modulaci n2
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN AM

  • Modulador AM

vm(t)

AM

1/Vp

~

vp(t)

tipos de modulaci n3
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN AM

  • Demodulador AM
tipos de modulaci n4
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN FM

  • vp(t) = Vpsen(2π fpt): portadora
  • vm(t) = Vm sen(2π fm t): moduladora

f = fp + Δf sen(2 π fm t), Δf ≈ Vm

tipos de modulaci n5
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN FM

vp(t) = Vpsen[2π (fp + Δf sen(2 π fmt) ) t]

Índice de modulación

tipos de modulaci n6
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN FM

  • modulador FM

~

vp(t)

vm(t)

VCO

FM

tipos de modulaci n7

Señal

Demodulada

Señal de

Señal de

Referencia

Salida

Detector

De fase

FPB

VCO

VCO

VCO

Señal de

Realimentación

TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN FM

  • Demodulador FM
tipos de modulaci n8
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN ASK

  • vp(t) = Vpsen(2π fpt): Portadora

Moduladora

tipos de modulaci n9
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN ASK

v(t) = Vpvm(t)sen(2π fpt)

tipos de modulaci n10
TIPOS DE MODULACIÓN

MODULACIÓN ASK