Sistema inalámbrico de monitoreo de

SISTEMA INALÁMBRICO DE MONITOREO DE

REHABILITACIÓN MUSCULAR

INFORME FINAL DE MATERIA

ING. ELECTRONICA

Presenta:

Villalbazo Gómez Fernando Armando 05211263

Diciembre 16 2009

— MANUSCRIPT

ii

CT

Índice general
1. Fundamento teórico 1.1. Electromioseñales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. Historia . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2. Generación de la EMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3. Contracción muscular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 2 2 5

1.1.4. Detección de las señales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.5. Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 91.1.6. Extracción de características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.1.7. Características temporales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.1.8. Aproximación espectral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.1.9. Aplicaciones de las EMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.2. Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.2.1. Nacimiento de Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.2.2. Estándares 802.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.2.3. FHSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 1.2.4. DSSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 iiiÍNDICE GENERAL — MANUSCRIPT 1.2.5. OFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.2.6. Modulación de la señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.2.7. MAC

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.2.8. Componentes de una red 802.11b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.2.9. Tiposprincipales de estructuras de redes inalámbricas . . . . . . . . . 34 1.3. RabbitCore RCM4400W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 1.3.1. Características del módulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 1.3.2. Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 1.3.3. Modo infraestructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 37 1.3.4. Modo Ad-Hoc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2. Procedimiento y descripción de actividades 38

2.1. Diseño conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.1.1. Especi…caciones de diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.2. Diseño detallado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 41 2.2.1. Adquisición de la señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.2.2. Pre-ampli…cación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.2.3. Filtrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.2.4. Conversión analógico/digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.2.5. Transmisión Wi-Fi . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

iv

CT

Índice de …guras
1.1. Esquema de generación y propagación de potenciales de acción de unidad motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Generación de impulsos eléctricos debido a un movimiento muscular . . . . . 1.3. Representación esquemática de la unidad motora y suscomponentes . . . . . 1.4. Diferentes tipos de electrodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 6 8

1.5. Ejemplo de una forma de onda de una unidad motora . . . . . . . . . . . . . 11 1.6. Forma de onda cruda en el dominio del tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.7. Espectro de frecuencia de una señal EMG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.8. Diagrama...