DD279558A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur quantifizierung und sicherung der stationaritaet realer stochastischer signale - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungsanordnung zur Quantifizierung und Sicherung der Stationaritaet realer stochastischer Signale durch Analyse Korrektur und Auswertung. Verfahren und Schaltungsanordnung bereiten stochastische Signale, die von realen Objekten gewonnen werden, auf und korrigieren sie zum Zweck der Verbesserung der Stationaritaet. Anwendungsgebiete sind die Ueberwachung und Kontrolle komplexer Maschinen- und Anlagesysteme und die medizinische Diagnose. Durch konsequente Nutzung der Fouriertransformation wird die Guete der Leistungsspektralanalyse von Signalen wesentlich verbessert. Es werden Parameter zur Kennzeichnung der Zuverlaessigkeit der Analyse erhalten und die Analysegeschwindigkeit erhoeht.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungsanordnung zur Quantifizierung und Sicherung der Stationarität realer stochastischer Signale durch Analyse, Korrektur und Auswertung. Verfahren und Schaltungsanordnung bereiten stochastische Signale, die von realen Objekten gewonnen werden, auf und korrigieren sie zum Zweck der Verbesserung der Stationarität. Sie finden Anwendung zur Verarbeitung stochastischer Signale, die in der Technik, zum Beispiel bei der Diagnose und Steuerung komplexer Maschinen- und Anlagensystemo oder technologischer Verfahren, als auch in der Medizin, zum Beispiel bei der medizinischen EEG-Diagnose, gewonnen werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist nach der Patentschrift DD 260 756 A lein Verfahren zur Verarbeitung und Modifikation von Signalen zum Zweck ihrer präzisen Spektralanalyse, daß die Haupteinflußfaktoren zur Verhinderung ainer präzisen Spektralanalyse im Analyseintervall untersucht und eliminiert.

Dabei wird die Signaltransformationsroutine zur Erzeugung des Spektrums in den Prozeß der Signaltestung einbezogen, jedoch erst nach der Stufe der Stationaritätsprüfung und Elimination von pulsförmigen Transienten.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der nicht konsequenten Nutzung der Signaltransformationsroutine für alle Verfahren der Signaltestung. Der zusätzliche Rechenzeitaufwand für den Test auf Stationarität und pulsförmige Transienten ist dadurch hoch. Nach DD 252446 A1 ist ein Verfahren zur Kalibrierung der Übertragungseigenschaften von Meßkanälen mittels Spektralanalyse bekannt.

Es nimmt jedoch nur eine Korrektur von Verstärkerunterschieden vor und berücksichtigt den Einfluß von störenden Signaleigenschaften auf die Qualität der Schätzung der Leistungsspektren nicht.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die Güte der Leistungsspektralanalyse von Signalen qualitativ wesentlich zu verbessern und eine globale Kennzeichnung der Zuverlässigkeit der Schätzung zu geben.

Es sollen eine geringe Rechenzeit und eine hohe Effizienz der Signalanalyse erreicht sowie Fehldiagnosen, die durch signaltheoretische Einflüsse bedingt sind, ausgeschlossen werden.

Durch die Erfindung soll die Aussagefähigkeit des EEG-Spektralmapping gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbessert werden. Es soll erstmalig die Möglichkeit gegeben werden, die gesamten Datenvorverarbeitungsstufen der klassischen automatischen EEG-Analyse für das Verfahren des EEG-Spektralmapping praktikabel und rechenzeitgünstig nutzbar zu machen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Schaltungsanordnung zur Quantifizierung und Sicherung der otationarität realer stochastischer Signale anzugeben, bei dem die Güte der Leistungsspektralanalyse von Signalen durch Schaffung eines geschlossenen und aufeinander abgestimmten Systems zur Signalvorverarbeitung qualitativ verbessert, eine globale Kennzeichnung der Zuverlässigkeit der Schätzung gegeben und die Analysegeschwindigkeit erhöht wird. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Quantifizierung und Sicherung der Stationarität realer stochastischer Signale erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Zyklus aus einem Analysesignal, aus einem Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung und aus Referenzsignalen ein korrigiertes Eingangssignal, Analyseparameter und Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals errechnet werden, weiterhin aus den Analyseparametern und aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals ein Signal zur Auslösung der Umschaltung, geprüfte Analyseparameter und Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten errechnet werden, wobei in Abhängigkeit von dein aktuellen und den jeweiligen Grad der Beeinflussung der Stationarität kennzeichnenden Zustand des Signals zur Auslösung der Umschaltung gesteuert ein Eingangssignal oder das korrigierte Eingangssignal als Analysesignal ausgewählt und der Zyklus wiederholt wird.

Die Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Eingangssignal an einem ersten Eingang einer Umschalteinheit anliegt, ein zweiter Eingang der Umschalteinheit, an dem das korrigierte Eingangssignal anliegt, mit einem ersten Ausgang einer Analyse- und Korrektureinheit verbunden ist, ein Ausgang der Urr.schalteinheit mit einem ersten Eingang der Analyse- und Korrektnreinheit verbunden ist, an einem zweiten Eingang der Analyse- und Korrektureinheit das Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung anliegt, an einem dritten Eingang der Analyse- und Korrektureinheit die Referenzsignale anliegen, ein zweiter Ausgang der Analyse- und Korrektureinheit, an dem die Analyseparameter anlisgen, mit einem ersten Eingang einer Auswerteeinheit verbunden ist und ein dritter Ausgang der Analyse- und Korrekureinheit, an dem Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals anliegen, mit einem zweiten Eingang der Auswerteeinheit verbunden ist, ein erster Ausgang der Auswerteeinheit, an dem das Signal zur Auslösung der Umschaltung anliegt, mit einem dritten Eingang der Umschalteinheit verbunden ist, an einem zweiten Ausgang der Auswerteeinheit die geprüften Analysepara.neter anliegen und an einem dritten Ausgang der Auswerteeinheit Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten anliegen.

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.

Das Eingangssignal liegt an dem ersten Eingang der Umschalteinheit an.

Der zweite Eingang der Umschalteinheit, an dem das korrigierte Eingangssignal anliegt, ist mit dem ersten Ausgang der Analyse- und Korrektureinheit verbunden.

Der dritte Eingang der Umschalteinheit, an dem das Signal zur Auslösung der Umschaltung anliegt, ist mit dem ersten Ausgang der Auswerteeinheit verbunden.

In Abhängigkeit von der Kennzeichnung durch das Signal zur Auslösung der Umschaltung liegt das Eingangssignal oder das korrigierte Eingangssignal als Analysesignal an dem Ausgang der Umschalteinheit an.

Der Ausgang der Umschalteinhüit ist mit dem ersten Eingang der Analyse- und Korrektureinheit verbunden.

An dem zweiten Eingang der Analyse- und Korrektureinheit liegt das Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung an.

An dem dritten Eingang der Analyse- und Korrektureinheit liegen die Referenzsignale an.

In einem Zyklus wird aus dem Analysesignal, aus dem Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung und aus den Referenzsignalen ein korrigiertes Eingangssignal, Analyseparameter und Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals errechnet.

An dem ersten Ausgang der Analyse- und Korrekureinheit liegen die korrigierten Eingangssignale an.

Der zweite Ausgang der Analyse- und Korrektureinheit, an dem die Analyseparameter anliegen, ist mit dem ersten Eingang der Auswerteeinheit verbunden.

Der dritte Ausgang der Analyse- und Korrektureinheil, an dem die Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals anliegen, ist mit dem zweiten Eingang der Auswerteeinheit verbunden.

In der Auswerteeinheit werden in dem Zyklus aus den Analyseparametern und aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals das Signal zur Auslösung der Umschaltung, die geprüften Analyseparameter und die Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten errechnet.

An dem ersten Ausgang der Auswerteeinheit liegt das Signal zur Auslösung der Umschaltung an.

An dem zweiten Ausgang der Auswerteeinheit liegen die geprüften Analyseparameter an.

An dem dritten Ausgang der Auswerteeinheit liegen Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten an.

In Abhängigkeit von dem aktuellen und den jeweiligen Grad der Beeinflussung der Stationarität kennzeichnenden Zustand des Signals zur Auslösung der Umschaltung wird die Umschalteinheit gesteuert, ein Eingangssignal oder das korrigierte Eingangssignal als Analysesignal ausgewählt und der Zyklus wiederholt.

Der Aufbau und die Funktionsweise der Analyse- und Korrektureinheit sind so, daß das Analysesignal an einem ersten Eingang einer Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation und an einem ersten Eingang einer Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals anliegt.

Aus dem Analysesignal wird in der Einheit zur Durchführung der Furiertransformation durch Fouriertransformation ein fouriertransformiertes Analysesignal errechnet.

Ein erster Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation, an dem das fouriertransformierte Analysesignal anliegt, ist mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals., mit einem Eingang einer Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion A und mit einem Eingang einer Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion B verbunden.

In der Einheit zur Realisierung der Operatorfun!<tion A wird aus dem fouriertransformierten Analysesignal mit einer Operatorfunktion A, die die Übertragungsfunktion

-j ο<ω<π j π<ω<2π realisiert.

ein mit Operatorfunktion A verarbeitetes fouriertransformiertes Analysesignal errechnet.

Ein Ausgang der Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion A, an dem das mit Opera'orfunktion A verarbeitete fouriertransformierte Analysesignal anliegt, ist mit einem zweiten Eingang der Einhe!; zur Durchführung der Fouriertransformation verbunden.

!n der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation wird aus dem mit Oporatorfunktior. A verarbeiteten fouriertransformierten Analysesignal durch Fouriertransformation ein hilberttra.isformiertes Analysesignal errechnet.

Ein dritter Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation, an dem das hilberttransformierte Analysesignal anliegt, ist mit einem dem sechsten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals verbunden.

In der Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion B wird aus dem fouriertransfoimierten Analysesignal mit einer Operatorfunktion 8, die die Dämpfungscharakteristik des logarithmierten Spektrums eliminiert, ein mit Operatorfunktion B verarbeitetes fouriertransformiertes Analysesignal errechnet.

Ein Ausgang der Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion B, an dem das mit Operatorfunktion B verarbeitete fouriertransformierte Analysesignal anliegt, ist mit einem dritten Eingang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation verbunden.

In der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation wird aus dem mit Oporatorfunktion B verarbeiteten fouriertransformierten Analysesignal durch Fouriertransformation ein cepstrumtransformiertes Analysesignal errechnet.

Ein vierter Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation, an dem das cepstrumtransformierte Analysesignal anliegt, ist mit einem siebenten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals verbunden.

An einem vierten Eingang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation liegt das Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung an.

Aus dem Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung wird in der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation durch Fouriertransformation ein fouriertransformiertes Kalibriersignal errechnet.

Ein zweiter Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation, an dem das fouriertransformierte Kalibriersignal anliegt, ist mit einem dritten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals und mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals verbunden.

An einem Eingang einer Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen liegen Referenzsignale an.

In der Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen wird aus den Referenzsignalen ein Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen und ein Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen ermittelt.

Ein erster Ausgang der Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen, an dem das Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen pnliegt, ist mit einem fünften Eingang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation und mit einem vierten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals verbunden.

Ein zweiter Ausgang der Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen, an dem das Referenzsigna! für pulsförmig periodische Interferenzen anliegt, ist mit einem fünften Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals verbunden.

In der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation wird aus dem Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen durch Fouriertransformation ein fouriertransformiertes Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen errechnet.

Ein fünfter Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation, an dem das fouriertransformierte Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen anliegt, ist mit einem achten Eingang der Finheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals verbunden.

In der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals werden aus dem Analysesignal, aus dem fouriertransformierten Analysesignal, aus dem hilberttransformierten Analysesignal, aus dem cepstrumtransformierten Analysesignal, aus dem fouriertransformierten Kalibriersignal, aus dem Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen, auo dem Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen und aus dem fouriertransformierten Reterenzsignal für pulsförmige Interferenzen das korrigierte Eingangssignal, die Analyseparameter, ein Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen, ein Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten, ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur A, ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur B, ein Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals und ein Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals errechnet

Ein erster Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals, an dem das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen anliegt, ist mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals verbunden.

Ein zweiter Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals, an dem das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten anliegt, ist mit einem dritten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals verbunden. Ein dritter Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals, an dem das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A anliegt, ist mit einem vierten Eingang der Einheil zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals verbunden.

Ein vierter Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals, an dem das Signal zur Veranlassung der Korrektur B anliegt, ist mit einem fünften Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals verbunden.

Ein fünfter Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals, an dem das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals anliegt, ist mit einem sechsten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals verbunden.

Ein sechster Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals, an dem das Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals anliegt, ist mit einem siebenten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals verbunden.

An einem siebenten Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals liegen die Analyseparameter und an einem achten Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals liegt das korrigierte Eingangssignal an.

In der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals werden aus dem fouriertransformierten Kalibriersignal, aus dem Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen, aus dem Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten, aus dem Signal zur Veranlassung einer Korrektur A, aus dem Signal zur Veranlassung einer Korrektur B, aus dem Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals und aus dem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals errechnet.

An einem Ausgang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals liegen Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals an.

Die Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals ist so aufgebaut, daß das Analysesignal an einem ersten Eingang einer Einheit zur Korrektur pulsförmiger Transienten und an einem ersten Eingang einer Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals anliegt.

Das hilberttransformierte Analysesignal liegt an einem zweiten Eingang der Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals an.

In der Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals wird aus dem Analysesignal, das als Realteil eines analytischen Signals betrachtet wird, und aus dem hilberttransformierten Analysesignal, das als Imaginärteil des analytischen Signals betrachtet wird, ein Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals und ein Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals errechnet.

Ein erster Ausgang der Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals, an dem das Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals anliegt, ist mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen und einem ersten Eingang einer Einheit zur Detektion pulsförmiger Transienten verbunden.

Ein zweiter Ausgang der Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals, an dem das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals anliegt, ist mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen und mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Detektion pulsförmiger Transienten verbunden.

In der Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen werden das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals und das Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals mittels Schwellenbedingungen untersucht und bei Auftreten von hochfrequenten Interferenzen wird ein Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen errechnet.

An einem Ausgang der Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen liegt das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen an.

In der Einheit zur Detektion pulsförmiger Transienten werden aus dem Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals und aus dem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals Schwellenbedingungen errechnet und bei deren Überschreitung wird ein Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Ί ^ransienten errechnet.

Ein Ausgang der Einheit zur Detektion pulsförmiger Transienten, an dem das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten anliegt, ist mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Transienten verbunden.

In der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Transienten wird durch das Signa' zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten veranlaßt, aus dem Analysesignal ein korrigiertes und/oder geprüftes Ana.ysesignal A zu bilden.

In einem Fall des NichtVorhandenseins pulsförmiger Transienten und damit einer fehlenden Kennzeichnung durch das Signal zur Kannzeichnung pulsförmiger Transienten entspricht das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal A dem Analysesignal, in dem Fall des Vorhandenseins pulsförmiger Transienten und damit einer Kennzeichnung durch das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten wird aus dem Analysesignal und aus dem Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal A errechnet, indem in dem Zeitbereich der detektierten pulsförmigen Transienten eine Amplitudenverkleinerung des Analysesignals vorgenommen wird. Ein Ausgang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Transienten, an dem das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal A anliegt, ist mit einem ersten Eingang einer Ei.iheit zor Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen verbunden.

Das cepstrumtransformierte Analysesignal liegt an einem Eingang einer Einheit zur Testung des Einflusses pulsförmig periodischer Interferenzen an.

In der Einheit zur Testung des Einflusses pulsförmig periodischer Interferenzen wird das cepstrumtransformierte Analysesignal mit Hilfe des Fisher-Tests statistisch analysiert und ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur A gebildet.

In einem Fall nichtfestgestellter Signifikanz eines bekannten Gipfels des Ceptrums fehlt eine Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A, in dem Fall der Signifikanz des bekannten Gipfels dos Ceptrums wird das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A errechnet. Ein Ausgang der Einheit zur Testung des Einflusses pulsförmig periodischer Interferenzen, an dem das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A anliegt, ist mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen verbunden.

An einem dritten Eingang der Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen liegt das Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen an.

In der Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen wird durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur veranlaßt, daß in dem Fall der nichtfestgestellten Signifikanz des bekannten Gipfels des Ceptrums und damit bei der fehlenden Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A ein korrigiertes und/oder geprüftes Analysesignal B dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal A entspricht, daß in dem Fall der Signifikanz des bekannten Gipfels des Ceptrums und damit bei der Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur, aus dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal A und aus dem Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal B errechnet wird, indem aus dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal A pulsförmig periodische Interferenzen eleminiert werden.

Ein Ausgang der Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen, an dem das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal B anliegt, ist mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen verbunden.

An einem ersten Eingang einer Einheit zur Verbundanalyse und Detektion liegt das fouriertransformierte Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen an.

An einem zweiten Eingang der Einheit zur Verbundanalyse und Detektion liegt das fouriertransformierte Analysesignal an.

In der Einheit zur Verbundanalyse und Detektion wird aus dem fouriertransformierten Analysesignal und aus dem fouriertransformierten Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur B gebildet, indem das Kohärenzspektrum zwischen den Signalen errechnet und ausgewertet wird.

In einem Fall fehle ider pulsförmiger Interferenzen fehlt eine Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B, in dem Fall auftretender pulsförmiger Interferenzen wird das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B errechnet.

Ein Ausgang der Einheit zur Verbundanalyse und Detektion, an dem das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B anliegt, ist mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen verbunden.

An einem dritten Eingang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen liegt das Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen an.

In der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen wird durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B veranlaßt, daß in dem Fall fehlendei pulsförmiger Interferenzen und damit bei der fehlenden Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B, das korrigierte Eingangssignal dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal B entspricht, daß in dem Fall auftretender pulsförmiger Interferenzen und damit bei der Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur Baus dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal B und aus dem Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen das korrigierte Eingangssignal errechnet wird, indem aus dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal B pulsförmige Interferenzen eliminiert werden.

An einem Ausgang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzon liegt das korrigierte Eingangssignal an.

An einem ersten Eingang einer Einheit zur Errechnung der spektralen Parameter des Analysesignals liegt das fouriertransformierte Analysesignal an.

An einem zweiten Eingang der Einheit zur Errechnung der spektralen Parameter des Analysesignals liegt das fouriertransformierte Kalibriersignal an.

In der Einheit zur Errechnung der spektralen Parameter des Analysesignals werden aus dem fouriertransformierten Analysesignal und aus dem fouriertransformierten Kalibriersignal die Analyseparameter errechnet, indem der Hauptgipfels des zum Spektrum weiterverarbeiteten fouriertransformierten Kalibriersignals analysiert und Parameter des zum Spektrum weiterverarbeiteten fouriertransformierten Analysesignals entsprechend einer bekannten Standardgröße korrigiert werden. An einem Ausgang der Einheit zur Errechnung spektraler Parameter des Analysesignals liegen die Analyseparameter an.

Die Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals ist so aufgebaut, daß das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals an einem ersten Eingang und das Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals an einem zweiten Eingang einer Einheit zur Quantifizierung der Stationarität anliegt.

In der Einheit zur Quantifizierung der Stationarität wird aus dem Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals und aus dem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals ein Parameter' zur Quantifizierung der Stationarität errechnet, indem nach Signalmodifikation und Merkmalsberechnung in einem vorgegebenen Merkmalsraum die Ausdehnung einer Punktwolke quantifiziert wird.

Ein Ausgang der Einheit zur Quantifizierung der Stationarität, an dem der Parameter zur Quantifizierung der Stationari.it anliegt, ist mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Erstellung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals verbunden.

Das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen liegt an einem zweiten Eingang, das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten liegt an einem dritten Eingang, das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A liegt an einem vierten Eingang, daa Signal zur Veranlassung einer Korrektur B liegt an e^:nem fünften Eingang und das fouriertransformierte Kalibriersignal liegt an einem sechsten Eingang der Einheit zur Eistellung der Parameter zur Kennzeichnung de- Beeinflussung des Analysesignals an.

In der Einheit zur Erstellung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals werden aus dem Parameter zur Quantifizierung der Stationarität, aus dem Signal zur Quantifizierung hochfr squenter Interferenzen, aus dem Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten, aus dem Signal zur Veranlassung der Korrektur A, aus dem Signal zur Veranlassung der Korrektur A, aus dem Signal zur Veranlassung der Korrektur Bund aus dem fouriertransformierten Kalibriersignal Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals gewonnen, indem der Aufgabenstellung entsprechende Regeln, arithmetische Operationen und logische Verknüpfungen und Entscheidungen vorgegeben und angewandt werden.

An einen Ausgang der Einheit zur Erstellung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals liegen die Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals an.

Die Analyseeinheit ist so aufgebaut, daß die Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals an einem Eingang einer Einheit zur Auslösung des Umschaltsignals, an einem ersten Eingang einer Einheit zur Prüfung der Analyseparameter und an einem ersten Eingang einer Einheit zur Endauswertung anliegen.

In der Einheit zu,- Auslösung des Umschaltsignals wird aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals das Signal zur Auslösung der Umschaltung errechnet, indem nach vorgegebenen Regeln, arithmetischen Operationen und logischen Verknüpfungen und Entscheidungen die Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals analysiert werden und eine Entscheidung über die Umschaltung erlangt wird.

Ein Ausgang der Einheit zur Auslösung des Umschaltsignals, an dem das Signal zur Auslösung der Umschaltung anliegt, ist mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Endauswortung verbunden.

Die Analyseparameter liegen an einem zweiten Eingang der Einheit zur Prüfung der Analyseparameter an.

In der Einheit zur Prüfung der Analyseparameter werden aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals und aus den Analyseparametern die geprüften Analyseparameter und ein Signal zur Kennzeichnung defekter Vorstufen errechnet, indem nach vorgegebenen Regeln, arithmetischen Operationen und logischen Verknüpfungen und Entscheidungen die Analyseparameter hinsichtlich ihrer Güte qualitativ geprüft und Vorstufen als defekt eingestuft werden.

Ein erster Ausgang der Einheit zur Prüfung der Analyseparameter, an dem das Signal zur Kennzeichnung defekter Vorstufen anliegt, ist mit einem dritten Eingang der Einheit zur Endauswertung verbunden.

An einem zweiten Ausgang der Einheit zur Prüfung der Analyseparameter liegen die geprüften Analyseparameter an.

In der Einheit zur Endauswertung werden aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals, aus dem Signal zur Auslösung der Umschaltung und aus dem Signal zur Kennzeichnung defekter Vorstufen durch vorgegebene Regeln, arithmetische Operationen und logische Verknüpfungen und Entscheidungen die Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten errechnet, die in ihrer Anzahl und in ihrer Aussage von der jeweiligen Zielfunktion der Quantifizierung und Sicherung der Stationarität abhängig sind.

An einem Ausgang der Einheit zur Endauswertung liegen die Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten an.

Die Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen ist vorzugsweise durch am Meßobjekt örtlich vorteilte Signalaufnehmer realisiert.

Erstmalig wird die Möglichkeit gegeben, alle detektierbaren Interferenzen, die als Nichtstationaritäten wirken, auf der Grundlage eines Basisalgorithmus (Fouriertransformation) nachzuweisen und dem Nutzer in geeigneter Form mitzuteilen.

Weiterhin gelingt es mit dem gleichen Basisalgorithmus die Stationarität als Signaleigenschaft als Parameter zu quantifizieren.

So wird erstmalig mit der Fouriertransformation die gesamte Signalvorverarbeitung und Signalverarbeitung in einem geschlossenen System aufeinander abgestimmter Methoden realisiert.

Das führt bei Anwendung spezieller Rechnerkonfigurationen zu geringen Rechenzeiten und zu einer hohen Effizienz der Signalanalyse.

Die Stationarität, als grundlegende Voraussetzung für die Leistungsspektralanalyse, wird direkt als ein Ergebnis der Analyse mit errechnet. Die Erfindung realisiert gleichzeitig die Möglichkeiten einer Rejektion spezieller, als Nichtstationaritäten wirkender, Signalkompo-.entnn.

Ausfütirungsbeispiel

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Quantifizierung und Sicherung der Stationarität realer stochastischer Signale werden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei bezieht sich das Ausführungsbeispiel auf die Signalvorverarbeitung für das EEG-Mapping und wird für einen Registrierkanal anhand der Figuren 1 bis 8 erläutert.

Fig. 1: zeigt die prinzipielle Schaltungsanordnung.

Fig. 2: zeigt den Aufbau der Analyse- und Korrektureinheit.

Fig.3: zeigt den Aufbau der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals.

Fig.4: zeigt den Aufbau der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals

Fig. 5: zeigt den Aufbau der A'jswerteeir\eit.

Fig.6: zeigt Signalverläufe eines EEG mfc den errechneten Verlaufen A(n) und F(n).

Fig.7: zeigt den Merknalraum zur Detektion von Spikes.

Fig.8: zeigt den Me'kmalraum zur Detr';tion von EMG-Interferenzen (gleicher Merkmalraum wie in Figur 7).

Wie in Figur 1 dargestellt liegt an einem Eingang einer Analyse- und Korrektureinheit 1 ein Analysesignal 2 (in Form von Abtastwerken) an, das in einem ersten Verarheitungszyklus einem Eingangssignal 3 (EEG eines Registrierkanals) und in einem möglichen zweiten oder weiteren Verarbeitungszyklus einem korrigierten Eingangssignal 4 (korrigiertes EEG, alle Transienten und Interferenzen sind aus dem EEG entfernt bzw. in ihrer Auswirkung auf das Analyseergebnis quantifiziert) entspricht. Dies wird durch eine Umschalteinheit 5 realisiert, die durch ein Signal zur Auslösung der Umschaltung 6 gesteuert wird.

Im Ergebnis dieser Umschaltung liegt entweder ein Abschnitt des zu analysierenden EEG's oder ein Abschnitt des schon korrigierten EEG (mit eliminierten Signalkomponenten) am Eingang d9r Analyse- und Korrektureinheit 1 an.

Vorzugsweise wird dies durch eine Speicherplatzumschaltung realisiei' (Speicher für Eingangssignal 3 und Speicher für korrigiertes Eingangssignal 4).

Durch die Analyse- und Korrektureinheit 1 wird das Analysesignal 2 zu Analyseparametern 7 verarbeitet, die aus dem Spektrum des EEG's bzw. korrigierten EEG's gewonnen werden. Zusätzlich werden durch die Analyse- und Korrektureinheii 1 aus einem Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung 8, das aus c'em Ausgangssignal der zur Messung des EEG's benutzten Verslärkeranordnung bei am Eingang anliegender Recoteckfolge gebildet wird, aus Referenzsignalen 9, die aus der Registrierung der Augenbewegungen (EOG-Elektrookulogramm) und des Elektrokardiogramms (EKG) resultieren, und aus dem Analysesignal 2 Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 10 und das korrigierte Eingangssignal 4 gewonnen.

Mittels einer Auswerteeinheit 11 werden aus den Analyseparametern 7 und den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinilussung des Analysesignals 10 das Signal zur Auslösung der Umschaltung 6, geprüfte Analyseparameter 12 und Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Instationaritäten 13 gewonnen.

Der Aufbau und die Funktionsweise der Analyse-und Korrektureinheit 1 ist in Figur 2 dargestellt.

tine Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation 14 (FouriertransformationT) verarbeitet das Avnalysesignal 2 zu einem fouriertransformierten Analysusiynal 15(F(xr)).

Dieses wird sowohl an einen Eingang einer Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion A16 als auch an einen Eingang einer Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion B17 geleitet

Die Operatorfunktion A besteht aus der rechentechnischen Realisierung der Übertragungsfunktion

{-j o<t j n<o

-j ο<ω<π H(e^iu) \

=ω<2π

der Hilberttransformation.

In der Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion A16 wird aus dem fouriertransformierten Analysesignal 15 mit der Operatorfunktion A ein mit Operatorfunktion A verarbeitetes fouriertransformiertes Analysesignal 18 gebildet.

Dieses Signal wird in der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation 14 wiederum einer Fouriertransformation (JF)

unterzogen und es resultiert ein hilberttransformiertes Analysesignal 19 (xi -JF"¹ (H (jü>) *f (xr))).

Bei der ersten Verarbeitung mit der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation 14, die als Programm oder als Elektronikeinheit oder als Kombination beider ausgelegt ist, erfolgt die Fouriertransformation (F), bei dem zweiten Durchlauf des nunmehr fouriertransformierten Signals wird die in ..rse Fouriertransformation CF"') bewirkt.

In der Einheit zur Realisierung der Operatorfunkiion B 17 wird das fouriertransformierte Analysesignal 15 einer Logarithmierung (ln(F(xr))) unterzogen und so zu einem mit Operatorfunktii.n B verarbeiten fouriertransformierter: Analysesignal 20 modifiziert, das wiederum in der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation 14 verarbeitet und somit zu einem cepstrumtransformierten Analysesignal 21 umgewandelt wird.

Dar- Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung 8 wird ebenfalls durch die Finheit zur Durchführung de¹ Fouriertransformation 14 verarbeitet, so daß ein fouriertransformiertes Kalibriersignal 22 resultiert.

Durch eine Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen 23 wii Ί oin Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen 24 (EOG) und ein Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen 25 (EKG) aus den am Körper des Menschen meßtechnisch als Signal erfaßbaren und als Referenzsignale 9 nutzbaren physiologischen Funktionen gewonnen. Dabei besteht die Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen 23 aus lokal unterschiedlich positionierten Aufnehmern mit Verstärkern.

Das Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen 25 (EOG) wird der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation 14 zugeführt und zu einem fouriertransformierten Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen 26 verarbeitet.

Nunmehr stehen alle benötigten Signale für die nachfolgende Analyse und Korrektur zur Verfügung.

Das Analysesignal 2, das fouriertransformierte Analysesignal 15, das hilberttransformiorte Analysesignal 19, das cepstrumtransformierte Analysesignal 21, das fouriertransformierte Kalibriersignal 24, das Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen 24, das Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen 25 und das fouriertransformierte Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen 26 werden einer Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals 27 zugeführt und verarbeitet.

An Ausgängen der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals 27 sind das korrigierte Eingangssignal 4, die Analyseparameter 7, ein Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzer. ^8, ein Signal zur Kennzeichnung detektierter pulsförmiger Transienten 29, ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur A30, ein Sit Tal zur Veranlassung einür Korrektur B 31, ein Signal zur Kennzeichnung des Amplit jdenbeuags des Analysesignals 32 und ein Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals 33 verfügbar, wobei das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen 28, das Signal zur Kennzeichnung detektierter pulsförmiger Transionter 29, das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A30, das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B 31, das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals 32 und das Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals 3? 'usammen mit dem fourierkansformierten kalibriersignal 22 durch die Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 34 zu Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 10 verarbeitet werden.

Zur näheren Erläuterung dieser Verarbeitungsstufen soll die Arbeitsweise der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals 27 beschrieben werden (Fig.3).

Das Analysesignal 2 wird mit dem hilberttransformierten Analysesignal 19 einer Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals 35 zugeführt und zu einem Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals 32 und zu einem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals 33 verrechnet.

Dabei werden das hilberttransformierte Analysesignal 19 als Imaginärteil (xi(n)) und das Analysesignal 2 als Realteil (xr(n)) eines Signals aufgefaßt und mittels der Beziehung

I 7?

A (η) = Jf y.r (n) + : : i (η)

Abtastpunkt für Abtastpunkt (n) zu dem Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals 32 und mittels der Beziehung

F (n) = / arctan

xr (n) /

dt [

Abtastpunkt für Abtastpunkt zum Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals 33 verarbeitet (Figur 6).

Diese beiden Signale werden einer Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen 36 und einer Einheit zur Detektion pulsförmiger Transienten 37 zugeführt. Durch die Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen 36 werden diese beiden Signale zu dem Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Inter'arenzen 28, welches das Vorhandensein von interferierender elektrischer Muskelaktivität (EMG) im EEG quantifiziert, und durch die Einheit zu^r Detektion pulsförmiger Transienten 37 zum Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten 29, welches zur Kennzeic hni/ng von Spikes, Sharp Waves und technischen Impulsartefakten dient, verarbeitet. Dies geschieht dadurch, daß aus dem Signa! zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals 32 (A(n)) und aus dem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals 33 (F(n)) ein Merkmalraum (Abszisse: A(n), Ordinate: f(n) = V F (n), V = Differenzenoperator) geschaffen wird, in dem diese beiden Merkmale (A(n), f(n)), Abtastpunkt für Abtastpunkt eingetragen werden (Punkte A (n), f(n)). Es entsteht eine Punktwolke (Cluster), die bei Überschreitung errechneter oder vorgegebener Schwellenwerte durch Punktfolgen im Merkmalraum das Auftreten von Spikes, Sharper), die bei Überschreitung errechneter oder vorgegeener Schwellenwerte im Merkmalraum das Auftreten von Spikes, Sharp Waves, technischer Impulsartefakte und EMG-Interferenzen zu kennzeichnen vermag.

Die Errechnung der Schwellenwerte erfolgt nach vorgegebenen Algorithmen aus den Signaleigenschaften des Signals zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals 32 und des Signals zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals 33 (adaptive Schwellenwerte).

Figur 7 zeigt den Merkmalraum zur Detektion von Spikec, die zur Detektion benötigten Schwellwerte (Überschreitung von thr - a, thr - f = Spikes) und ein Signalbeispiel mit gekennzeichneten Spikes (Pfeil).

Figur 8 zeigt den Merkmalraum zur Detektion von EMG-Interferenzen (gleicher Merkmalraum wie in Figur 7) und die Schwellwerte S1 bis S3. Übersteigt die Punkt?;hl in der durch die Schwellen gebildeten Fläche einen vorgegebenen Wert, dann ist eine EMG-Interferenz im Signalabschnitt vorhanden.

Durch das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten 29 wird eine Einheit zur Korrektur pulsförmiger Transienten 38 getriggert, so daß die Signalabschnitte, die als ein solches Ereignis (Transient) gekennzeichnet sind dadurch korrigiert werden, daß die Amplitude in diesem Zeitbereich um einen konstanten bzw. zu errechnenden Faktor reduziert wird. Dazu wird das Analysesignal 2 benötigt, es resultiert ein korrigiertes und/oder geprüftes Ai alysesignal A39 mit minimaler Auswirkung von pulsförmiger Transienten. Wurde kein pulsförmig transientes Ereignis festgestellt, so erfolgt keine Modifikation des Analysesignals 2.

Das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen (28) (EMG-Interferenz) wird entsprechend ihres Einflusses auf das Analyseergebnis qualitativ und quantitativ gekennzeichnet; es erfolgt keine Korrektur des Analysesignals 2.

Das cepstrumtransformierte Analysesignal 21 wird durch eine Einheit zur Testung des Einflusses pulsförmig periodischer Interferenzen 40 einer Prüfung mittels Fisher-Test unterzogen, so daß ar, einem Ausgang ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur A30 dann entsteht, wenn eine Überschreitung eines vorgegebenen oder errechneten Signifikanzniveaus erkannt wird.

Das Signifikanzniveau kennzeichnet dt η Grad der Beeinflussung der Analysesignals durch die EKG-Interferenz.

Durch das Signal zur Veranlassung eincir Korrektur A30 wird eine Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen 41 getriggert, wodurch eine Korrektur veranlaßt wird. Dazu wird mit Hilfe des Referenzsignals füv pulsförmig periodische Interferenzen 25 (EKG-Signal) mit bekannten Methoden eine Korrektur der EKG-Interferenz im korrigierten und/oder geprüften Analysesignal A39 (EEG ohne pulsförmige Transiente) vorgenommen. Es resultiert ein korrigiertes und/oder geprüftes Analysesignal B42. Das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal A39 wird ohne Modifikation zum korrigierten und/oder geprüften Analysesignal B42, wenn keine signifikante Beeinflussung durch EKG-Interferenzen nachgewiesen werden kann und somit die Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen 41 nicht getriggert wird.

Das fouriertransformierte Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen 26 wird zusammen mit dem fouriertransformierten Analysesignal 15 in einer Einheit zur Verbundanalyse und Detektion 43 zum Kohärenzspektrum verrechnet. Überschreiten Kohäronzwerte im Bereich niedriger Frequenzen (< 1.5Hz) einen festgelegten Wert, wird durch die Wirkung des Signals zur Veranlassung einer Korrektur B31 die Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen 44 getriggert und eine Korrektur ausgelöst. Diese Korrektur wird notwendig, da hohe Kohärenzwerte zwischen EOG und der zu prüfenden EEG-Registrierung im angegebenen Frequenzbereich eine EOG-Interferenz kennzeichnen.

Die Korrektur wird nach bekannten Methoden unter Zuhilfenahme des Referenzsignals für pulsförmige Interferenzen 24 (EOG) im korrigierten und/oder geprüften Analysesignal B42 (EEG ohne Transiente und EKG-Interferenz) vorgenommen. Das entstandene Signal steht als korrigiertes Eingangssignal 4 an einem Ausgang der Einheit zur Korrektur puisförmiger Interferenzen 44 zur Interpretation zur Verfügung und kann in einem möglichen weiteren Analysezyklus als Analysesignal 2 verwendet wsrden.

Damit sind alle korrigierbaren, die Analyse des Eingangssignals 3 (EEG) stark beeinflussenden Signalkomponenten eliminiert bzw. ihr Einfluß auf das Analyseergebnis minimiert worden.

Ein weiterer wesentlicher Einflußfaktor wird durch unterschiedliche Verstärkungswerte der Eingangsverstärker wirksam. Für die Vergleichbarkeit von Analyseergebnissen unterschiedlicher Registrierungen ist die Erreichung einer Standardverstärkung notwendig. Dies wird dadurch erreicht, daß das fouriertransformierte Analysesignal 15 und das fouriertransformierte Kalibriersignal 22 (kennzeichnet die aktuelle Verstärkung mit der das EEG gemessen wurde) in einer Einheit zur Errechnung spektraler Parameter des Analysesignals 45 zu den Analyseparamatern 7 verrechnet werden. Dazu wird das fouriertransformierte Kalibrisrsignal 22 ausgewertet und die Parameter des zum Spektrums weiterverarbeiteten fouriertransformierten Analysesignalb 15 entsprechend des Auswerteergebnisses korrigiert. Dies erfolgt mit einem multiplikativen Korrekturfaktor, der aus der Differenz des Leistungswertes des Hauptgipfels des zum Spektrum weiterverarbeiteten fouriertransformierten Kalibriersignals 22 zu einem die Standardverstarkung kennzeichnenden Wert berechnet wird.

Die Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 34 (Fig.4) ist so aufgebaut, daß das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals 32 (A(n)) zusammen mit dem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals 33 (F(n)) über eine Einheit zur Quantifizierung der Stationarität 46 zu einem Parameter zur Quantifizierung der Stationarität 47 verarbeitet wird.

Es wird Abtastwert für Abtastwert jeweils ein Punkt (P(A(n), f (n), mit f(n) = V F(n), V = Differenzenoperator) in einem zweidimensionalen Merkmalsraum gebildet (Ordinate des Merkmalraums = A (n), Abszisse = f(n)). Für einen Analyseabschnitt entsteht eine Punktwolke mit endlicher Anzahl von Punkten (Punktanzahl η = Anzahl der Abtastwerte), deren Ausdehnung durch einem Parameter (Dispersionsindex) erfaßt und als Maß für die Stationarität des Analysesignals 2 verwendet wird. Dieser Parameter wird als Parameter zur Quantifizierung der Stationarität 47 ausgegeben. Seine Errechnung geschieht dadurch, daß der Merkmalraum in gleichgroße Quadrate der Anzahl q aufgeteilt, die Punkte darin gezählt und die mittlere Anzahl pro Quadrat P sowie deren Streuung S² der Anzahl ermittelt und mit

zum Dispersionsindex I verrechnet wird.

In einer Einheit zur Erstellung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 48 werden der Parameter zur Quantifizierung der Stationarität 47, das fouriertransformierte Kalibriersignal 22, das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen 28, das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten 29, das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A30 und das Sidnal zur Veranlassung einer Korrektur B31 zu den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 10 verarbeitet. Diese Parameter bilden einen Parametersatz der entsprechend der Zielfunktion der Analyse in der Struktur vorgegeben und durch die Einheit zur Erstellung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 48 durch Regeln, arithmetische Operationen und logische Verknüpfungen und Entscheidungen erstellt wird. Ein möglicher Parametersatz kann solche Parameter, wie Dauer aller korrigierten Transienten im Verhältnis zur Analysezeit, Anzahl der EOG-Korrekturen, Grad der EMG-Interferenz, Dispersion als Maß für die Stationarität, Wert der aktuellen Verstärkung und andere mehr enthalten.

Die Auswerteeinheit 11 (Fig. 5) ist so aufgebaut, daß alle für den Nutzer notwendigen Informationen in dieser Einheit erzeugt werden. Auf der Grundlage der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 10 wird in einer Einheit zur Auslösung des Umschaltsignals 49 eine Entscheidung über eine nochmalige Analyse getroffen. Diese Analyse wird dann mit dem korrigierten Eingangssignal 4 vorgenommen, das durch Umschaltwirkung des in der Einheit zur Auslösung der Umschaltung 49 erzeugten Signals zur Auslösung einer Umschaltung 6 als Analysesignal 2 am Eingang der Analyse- und Korrektureinheit 1 anliegt. Die Entscheidungsfindung ist durch die Struktur der Einheit zur Auslösung einer Umschaltung 49 vorgegeben. Dies kann bedeuten, das bei Notwendigkeit eines Korrektureingriffs (Transient, Interferenz) dieser vorgenommen und automatisch oder vom Nutzer veranlaßt die nochmalige Analyse erfolgt, die dann mit dem Korrigierten Eingangssignal 4 zu einer effizienteren Diagnose führt.

Durch eine Einheit zur Prüfung der Analyseparameter 50 werden die benötigten Parameter als geprüfte Parameter 12 ausgegeben. Dazu werden die Analyseparameter 7 und die Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 10 benötigt, die an Eingängen anliegen. Weicht das Kalibrierergebnis, das im Satz der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals 10 enthalten ist (Verstärkungswert), zu sehr vom Standardkalibrierergebnis. b, wild der Verstärker als defekt gekennzeichnet und als Signal zur Kennzeichnung defekter Vorstufen 51 ausgegeben. In diesem Fall werden keino geprüften Analyseparameter 12 ausgegeben. Eine Einheit der Endauswertung 52 stellt Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten 13 zur Verfügung, die durch Auswertung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung das Analysesignals 10, des Signals zur Auslösung der Umschaltung 6 und des Signals zur Kennzeichnung defekter Vorstufen 51 gewonnen werden. Sie dienen zur Darstellung aller Auswerteergebnisse der Quantifizierung der Stationarität, z. B. auf einem Bildschirm, und ermöglichen die interaktive Arbeitsweise zwischen Nutzer und Auswertesystem.

Figur 7 und 8 zeigen Beispiele zur Markierung und/oder Signalisierung von Inteiforenzeinflüssen, wie Pfeile und durch Pfeile begrenzte Signalabschnitte (Figur 7 = Spikes, Figur 8 = Signalabschnitt mit EMG-Interferenz). Die Quantifizierung von Nichtstationaritäten erfolgt zum Beispiel durch Einblenden von Skalen und Zahlenwerten in die Grafik.

Claims (9)

1. Verfahren zur Quantifizierung und Sicherung derStationarität realer stochastischer Signale, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zyklus aus einem Analysesignal (2), aus einem Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung (8) und aus Referenzsignalen (9) ein korrigiertes Eingangssignal (4), Analyseparameter (7) und Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) errechnet werden, weiterhin aus den Analyseparametern (7) und aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) ein Signal zur Auslösung der Umschaltung (6), geprüfte Analyseparameter (12) und Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten (13) errechnet werden, wobei in Abhängigkeit von dem aktuellen und dem jeweiligen Grad der Beeinflussung der Stationarität kennzeichnenden Zustand des Signals zur Auslösung der Umschaltung (6) gesteuert ein Eingangssignal (3) oder das korrigierte Eingangssignal (4) als Analysesignal (2) ausgewählt und der Zyklus wiederholt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Analysesignal (2) durch Fouriertransformation ein fouriertransformiertes Analysesignal (15) errechnet wird, erstens aus dem fouriertransformierten Analysesignal (15) mit einer Operatorfunktion A, die die Übertragungsfunktion

_ j-i ο

ν i n:

<ω<π
H(e^iü)) = \

π<ω< 2nrejlisiert,

ein mit Operatorfunktion A verarbeitetes fouriertransformiertes Analysesignal (18) errechnet und aus diesem durch Fouriertransformation ein hilberttransformiertes Analysesignal (19) errechnet wird, zweitens aus dem fouriertransformierten Analysesignal (15) mit einer Opteratorfunktion B, die die Dämpfungscharakteristik des logarithmierten Spektrums eliminiert, ein mit Operatorfunktion B verarbeitetes fouriertransformiertes Analysesignal (20) errechnet und aus diesem durch Fouriertransformation ein cepstrumtransformiertes Analysesignal (21) errechnet wird, weiterhin aus dem Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung (8) durch Fouriertransformation ein fouriertransformiartes Kalibriersignal (22) errechnet wird, weiterhin aus den Referenzsignalen (9) ein Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (24) und ein Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen (25) ermittelt wird und aus dem Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (24) durch Fouriertransformation ein fouriertransformiertes Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (26) errechnet wird, weiterhin aus dem Analysesignal (2), aus dem fouriertransformierten Analysesignal (15), aus dem hilberttransformierten Analysesignal (19), aus dem cepstrumtransformierten Analysesignal (21), aus dem fouriertransformierten Kalibriersignal (22), aus dem Referenzsignal f·"<r pulsförmige Interferenzen (24), aus dem Referenzsignal für pulsförmig periodische Interfe¹ enzen (25) und aus dem fouriertransformierten Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (26) das korrigierte Eingangssignal (4), die Analyseparameter (7), ein Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen (28), ein Signal zur Kennzeichnung pulsförmigerTransienten (29), ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur A (30), ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur B (31), ein Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) und ein Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (33) errechnet werden, weiterhin aus dem fouriertransformierten Kalibriersignal (22), aus dem Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen (28), aus dem Signal zur Kennzeichnung pulsförmigerTransienten (29), aus dem Signal zur Veranlassung einer Korrektur A (30), aus dem Signal zur Veranlassung einer Korrektur B (31), aus dem Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) und aus dem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (32) Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) errechnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Analysesignal (2), das als Realteil eine analytischen Signals betrachtet wird, und aus dem hilberttra^risformierten Analysesignal (19), das als Imaginärteil des analytischen Signals betrachtet wird, ein Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) und ein Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (33) errechnet werden, weiterhin das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) und das Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (33) mittels Schwellenbedingungen untersucht und bei Auftreten von hochfrequenten Interferenzen ein Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen (28) errechnet wird, aus dem Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) und aus dem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (33) Schwellenbedingungen errechnet werden und bei deren Überschreitungen ein Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten (29) errechnet wird, weiterhin durch das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten (29) veranlaßt wird, aus dem Analysesignal (2) ein korrigiertes und/oder geprüftes Analysesignal A (39) zu bilden, in einem Fall des NichtVorhandenseins pulsförmiger Transienten, und damit einer fehlenden Kennzeichnung durch das Signa! zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten (29) entspricht das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal A (39) dem Analysesignal (2), in dem Fall des Vorhandenseins pulsförmiger Transienten, und damit einer Kennzeichnung durch das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten (29) wird aus dem Analysesignal (2) und aus dem Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten (29) das korrigieite und/oder geprüfte Analysesignal A (39) errechnet, indem in dem Zeitbereich der detektierten pulsförmigen Transienten eine Amplitudenverkleinerung des Analysesignals (2) vorgenommen wird, weiterhin das cepstrumtransformierte Analysesignal (21) mit Hilfe des Fisher-Tests statistisch analysiert und ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur A (30) gebildet wird, in einem Fall nichtfestgestellter Signifikanz eines bekannten Gipfels des Cepstrum und damit bei einer fehlenden Kennzeichnung durch das Signai zur Veranlassung einer Korrektur A (30) entspricht ein korrigiertes und/oder geprüftes Analysesignal B (42) dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal A (39), in dem Kail der Signifikanz des bekannten Gipfels des Cepstrums und damit bei einer Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A (30) wird aus dem korrigierten und/oder geprüften Äfialysesignal A (39) und aus dem Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen (25) ein korrigiertes und/oder geprüftes Analysesignal B (42) errechnet, indem aus dem korrigierten und/ oder geprüften Analysesignal A (39) pulsförmig periodische Interferenzen eliminiert werden, weiterhin aus dem fouriertransformierten Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (26) und aus dem fouriertransformierten Analysesignal (15) ein Signal zur Veranlassung einer Korrektur B (31) gebildet wird, indem das Kohärenzspektrum zwischen den Signalen errechnet und ausgewertet wird, in einem Fall fehlender pulsförmiger Interferenzen und damit einer fehlenden Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B (31) entspricht das korrigierte Eingangssignal (4) dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal B (42), in dem Fall auftretender pulsförmiger Interferenzen und damit der Kennzeichnung durch das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B (31) wird aus dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal B (42) und aus dem Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (24) das korrigierte Eingangssignal (4) errechnet, indem aus dem korrigierten und/oder geprüften Analysesignal B (42) pulsförmige Interferenzen eliminiert werden, weiterhin aus dem fouriertransformierten Analysesignal (15) und aus dem fouriertransformierten Kalibriersignal (22) die Analyseparameter (7) errechnet werden, indem der Hauptgipfel des zum Spektrum weiterverarbeiteten fouriertransformierten Kalibriersignals (22) analysiert und Parameter des zum Spektrum weiterverarbeiteten fouriertransformierten Kalibriersignals (22) analysiert und Parameter des zum Spektrum weiterverarbeiteten fouriertransformierten Analysesignals (15) entsprechend einer bekannten Standardgröße korrigiert werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) und aus dem Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (33) ein Parameter zur Quantifizierung der Stationarität (47) errechnet wird, indem nach Signalmodifikation und Merkmalsberechnung in einem vorgegebenen Merkmalsraum die Ausdehnung einer Punktwolke quantifiziert wird und aus dem Parameter zur Quantifizierung der Stationarität (47), aus dem Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen (28), aus dem Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten (29), aus dem Signal zur Veranlassung der Korrektur A (30), aus dem Signal zur

Veranlassung der Korrektur B (31) und aus dem fouriertransformierten Kalibriersignal (22) Parameterzur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) gewonnen werden, indem der Aufgabenstellung entsprechende Regeln, arithmetische Operationen und logische Verknüpfungen und Entscheidungen vorgegeben und angewandt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) das Signal zur Auslösung der Umschaltung (6) errechnet wird, indem nach vorgegebenen Regeln, arithmetischen Operationen und logischen Verknüpfungen und Entscheidungen die Parameterzur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) analysiert werden und eine Entscheidung über die Umschaltung erlangt wird, weiterhin aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) und aus den Analyseparametern (7) die geprüften Analyseparameter (12) und ein Signal zur Kennzeichnung defekter Vorstufen (51) errechnet werden, indem nach vorgegebenen Regeln, arithmetischen Operationen und logischen Verknüpfungen und Entscheidungen die Analyseparameter (7) hinsichtlich ihrer Güte qualitativ geprüft und Vorstufen als defekt eingestuft werben, weiterhin aus den Parametern zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10), aus dem Signal zur Auslösung der Umschaltung (6) und aus dem Signal zur Kennzeichnung defekter Vorstufen (51) durch vorgegebene Regeln, arithmetische Operationen und logische Verknüpfungen und Entscheidungen die Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oderQuantifizierung von Nichtstationaritäten (13) errechnet werden, die in ihrer Anzahl und in ihrer Aussage von der jeweiligen Zielfunktion der Quantifizierung und Sicherung der Stationarität abhängig sind.

6. Schaltungsanordnung zur Quantifizierung und Sicherung der Stationarität realer stochastischer Signale, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal (3) an einem ersten Eingang einer Umschalteinheit (5) anliegt, ein zweiter Eingang der Umschalteinheit (5) an dem das korrigierte Eingangssignal (4) anliegt, mit einem ersten Ausgang einer Analyse- und Korrektureinheit (1) verbunden ist, ein Ausgang der Umschalteinheil (5) mit einem ersten Eingang der Analyse- und Korrektureinheit (1) verbunden ist, an einem zweiten Eingang der Analyse- und Korrektureinheit (1) das Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung (8) anliegt, an einem dritten Eingang der Analyse- und Korrektureinheit (1) die Referenzsignale (9) anliegen, ein zweiter Ausgang der Analyse- und Korrektureinheit (1), an dem die Analyseparameter (7) anliegen, mit einem ersten Eingang einer Auswerteeinheit (11) verbunden ist und ein dritter Ausgang der Analyse- und Korrektureinheit (1), an dem Parameterzur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) anliegen, mit einem zweiten Eingang der Auswerteeinheit (10) verbunden ist, ein erster Ausgang der Auswerteeinheit (11), an dem das Signal zur Auslösung der Umschaltung (6) anliegt, mit einem dritten Eingang der Umschalteinheit (5) verbunden ist, an einem zweiten Ausgang der Auswerteeinheit (11) die geprüften Analyseparameter (12) anliegen und an einem dritten Ausgang der Auswerteeinheit (11) Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten (13) anliegen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Analysesignal (2) an einem ersten Eingang einer Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14) und an einem ersten Eingang einer Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) anliegt, weiterhin ein erster Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14), an dem das fouriertransformierte Analysesignal (15) anliegt, mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27), mit einem Eingang einer Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion A (16) und mit einem Eingang einer Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion B (17) verbunden ist, weiterhin ein Ausgang der Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion A (16), an dem das mit Operatorfunktion A verarbeitete fouriertransformierte Analysesignal (18) anliegt, mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14) verbunden ist, ein Ausgang der Einheit zur Realisierung der Operatorfunktion B (17), an dem das mit Operatorfunktion B verarbeitete fouriertransformierte Analysesignal (20) anliegt, mit einem dritten Eingang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14) verbunden ist, weiterhin an einem vierten Eingang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14) das Signal zur Kennzeichnung der Kalibrierung (8) anliegt, ein zweiter Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14), an dem das fouriertransformierte Kalibriersignal (22) anliegt, mit einem dritten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) und mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (34) verbunden ist, weiterhin an einem Eingang einer Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen (23) Referenzsignale (9) anliegen,

ein erster Ausgang der Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen (23), an dem das Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (24) anliegt, mit einem fünften Eingang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14) verbunden und mit einem vierten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) verbunden ist, ein zweiter Ausgang der Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen (23), an dem das Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen (25) anliegt, mit einem fünften Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) verbunden ist, weiterhin ein dritter Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14), an dem das hilberttransformierte Analysesignal (19) anliegt, mit einem sechsten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) verbunden ist, ein vierter Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14), an dem das cepstrumtransformierte Analysecignal (21) anliegt, mit einem siebenten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) verbunden ist, ein fünfter Ausgang der Einheit zur Durchführung der Fouriertransformation (14), an dem das fouriertransformierte Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (26) anliegt, mit einem achten Eingang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) verbunden ist, weiterhin ein erster Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27), an dem das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen (28) anliegt, mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (34) verbunden ist, ein zweiter Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27), an dem das Signal zur Kennzeichnung pulsförmigerTransienten (29) anliegt, mit einem dritten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (34) verbunden ist, ein dritter Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27), an dem das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A (30) anliegt, mit einem vierten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (34) verbunden ist, ein vierter Ausgang der Einheit zur Korreku^r und Prüfung des Analysesignals (27), an den das Signal zur Veranlassung der Korrektur B (31) anliegt, mit einem fünften Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (34) verbunden ist, ein fünfter Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27), an dem das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) anliegt, mit einem sechsten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (34) verbunden ist, ein sechster Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27), an dem das Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (33) anliegt, mit einem siebenten Eingang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (34) verbunden ist, weiterhin an einem siebenten Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) die Analyseparameter (7) anliegen, an einem achten Ausgang der Einheit zur Korrektur und Prüfung des Analysesignals (27) das korrigierte Eingangssignal (4) anliegt und an einem Ausgang der Einheit zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (34) Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) anliegen. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Analysesignal (2) an einem ersten Eingang einer Einheit zur Korrektur pulsförmiger Transienten (38) und an einem ersten 3ingang einer Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals (35) anliegt, das hilberttransformierte Analysesignal (19) an einem zweiten Eingang der Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals (35) anliegt, ein erster Ausgang der Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals (35), an dem das Signai zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (33) anliegt, mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen (36) und einem ersten Eingang einer Einheit zur Detektion pulsförmiger Transienten ("^!"⁷) verbunden ist, ein zweiter Ausgang der Einheit zur Errechnung des Amplitudenbetrags und der Frequenz des Analysesignals (35), an dem das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) anliegt, mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen (36) und mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Detektion pulsförmiger Transienten (37) verbunden ist, an einem Ausgang der Einheit zur Detektion hochfrequenter Interferenzen (36) das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter 'nterferenzen (28) aniiegt, ein Ausgang der Einheit zur Detektion pulsförmiger Transienten (37), an dem das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten (29) anliegt, mit einem /.weiten Eingang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Transienten (38) verbunden ist, ein Ausgang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Transienten (38), an dem das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal A (39) anliegt mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen (41) verbunden ist, weiterhin das cepstrumtransformierte Analysesignal (21) an

einem Eingang einer Einheit zur Testung des Einflusses pulsförmig periodischer Interferenzen (40) anliegt, ein Ausgang der Einheit zur Testung des Einflusses pulsförmig periodischer Interferenzen (40), an dem das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A (30) anliegt, mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen (41) verbunden ist, an einem dritten Eingang der Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen (41) das Referenzsignal für pulsförmig periodische Interferenzen (25) anliegt und ein Ausgang der Einheit zur Korrektur der pulsförmig periodischen Interferenzen (41), an dem das korrigierte und/oder geprüfte Analysesignal B (42) anliegt, mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen (44) verbunden ist, weiterhin an einem ersten Eingang einer Einheit zur Verbundanalyse und Detektion (43) das fouriertransformierte Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (26) anliegt, an einem zweiten Eingang der Einheit zur Verbundanalyse und Detektion (43) das fouriertransformierte Analysesignal (15) anliegt, ein Ausgang der Einheit zur Verbundanalyse und Detektion (43), an dem das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B (31) anliegt, mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen (44) verbunden ist, an einem dritten Eingang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen (44) das Referenzsignal für pulsförmige Interferenzen (24) anliegt und an einem Ausgang der Einheit zur Korrektur pulsförmiger Interferenzen (44) das korrigierte Eingangssignal (4) anliegt, weiterhin an einem ersten Eingang einer Einheit zur Errechnung der spektralen Parameter des Analysesignals (45) das fouriertransformierte Analysesignal (15) anliegt, an einem zweiten Eingang der Einheit zur Errechnung der spektralen Parameter des Analysesignals (45) das fouriertransformierte Kalibriersignal (22) anliegt und an einem Ausgang der Einheit zur Errechnung spektraler Parameter des Analysesignals (45) die Analyseparameter (7) anliegen. 9. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zur Kennzeichnung des Amplitudenbetrags des Analysesignals (32) an einem ersten Eingang und das Signal zur Kennzeichnung der Frequenz des Analysesignals (33) an einem zweiten Eingang einer Einheit zur Quantifizierung der Stationarität (46) anliegt, ein Ausgang der Einheit zur Quantifizierung der Stationarität (46), an dem der Parameter zur Quantifizierung der Stationarität (47) anliegt, mit einem ersten Eingang einer Einheit zur Erstellung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (48) verbunden ist, weiterhin das Signal zur Quantifizierung hochfrequenter Interferenzen (28) an einem zweiten Eingang, das Signal zur Kennzeichnung pulsförmiger Transienten (29) an einem dritten Eingang, das Signal zur Veranlassung einer Korrektur A (30) an einem vierten Eingang, das Signal zur Veranlassung einer Korrektur B (31) an einem fünften Eingang und das fouriertransformierte Kalibriersignal (22) an einem sechsten Eingang der Einheit zur Erstellung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (48) anliegen und an einem Ausgang der Einheit zur Erstellung der Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (48) die Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) anliegen.

10. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter zur Kennzeichnung der Beeinflussung des Analysesignals (10) an einem Eingang einer Einheit zur Auslösung des Umschaltsignals (49), an einem ersten Eingang einer Einheit zur Prüfung der Analyseparameter (50) und an einem ersten Eingang einer Einheit zur Endauswertung (52) anliegen, ein Ausgang der Einheit zur Auslösung des Umschaüsignals (49), an dem das Signal zur Auslösung der Umschaltung (6) anliegt, mit einem zweiten Eingang der Einheit zur Endauswertung (52) verbunden ist, die Analyseparameter (7) an einem zweiten Eingang der Einheit zur Prüfung der Analyseparameter (50) anliegen, ein erster Ausgang der Einheit zur Prüfung der Analyseparameter (50), an dem das Signal zur Kennzeichnung defekter Vorstufen (51) anliegt, mit einem dritten Eingang der Einheit zur Endauswertung (52) verbunden ist, an einem zweiten Ausgang der Einheit zur Prüfung der Analysepararneter (50) die geprüften Analyseparameter (12) anliegen und an einem Ausgang der Einheit zur Endauswertung (52) die Signale zur Markierung und/oder Signalisierung und/oder Quantifizierung von Nichtstationaritäten (13) anliegen.

11. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zur Differenzierung von Referenzsignalen (23) vorzugsweise durch am Meßobjekt örtlich verteilte Signalaufnehmer realisiert ist.

Hierzu 8 Seiten Zeichnungen