系統測試結果

要如何確保無線感測器的資料能正確無誤的傳送至無線嵌入式生醫分析平台上，

使用 Matlab 先建測試的 Pattern，從 PC 端透過 Bluetooth 將 Data 傳送至無線嵌入式生 醫分析平台，在該平台上的波形如圖 4.8 左圖所示；之後再將平台上的 Data 傳送至 PC 進行比對的工作，其波形如圖 5.1 所示，上圖為 Matlab 所建出來的 Data，下圖為該平 台從 PC 透過 Bluetooth 接收再傳回 PC 的 Data。將圖 5.1 傳送與接收的 Data 相減結果 如圖 5.2 所示，相減的值都為零，代表兩者的資料是一致的。

圖5.1 TFT-LCD 顯示即時信號

圖5.2 TFT-LCD 顯示即時信號

實際測試受測者帶上腦波無線感測器的帽子，待無線感測器與無線嵌入式分析平 台自動連線後，可在本論文平台的 TFT LCD 上看到即時的波形，此時受測者做兩次 眨眼如圖 5.1 左所示，五次眨眼如圖 5.1 中所示，觀察眼動信號是否能正常的顯示出來，

並且受測者咬牙，如圖 5.1 右所示，觀察是否有高頻的信號。由圖 5.1 可看出無線嵌入 式分析平台能即時的擷取並顯示與 TFT LCD 中。

圖5.3 TFT-LCD 顯示即時信號

5.1.2 運算正確性

要如何確保無線嵌入式分析平台處理的正確性，首先我們使用相同的測試資料，

分別在 PC 與無線嵌入式分析平台上運用 ICA 的演算法，之後將兩者產出的結果做比 較，圖 5.1 所示為 PC 執行 ICA 的結果，圖 5.2 所示為無線嵌入式分析平台執行 ICA 的結果。

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圖5.5 無線嵌入式分析平台執行ICA的結果 表 5.1、 ICA 分 析 比 較 表

由表 5.1 可看出，在 PC 與無線嵌入式分析平台上各個運算 ICA 後的結果，兩者 的差異非常的小。

5.1.3 ICA 分析

傳統 ICA 的作法多為 Off Line，本論文為 On Line ICA，為達到此目地，需針對資 料的流程進行分析與修改。原先的作法執行一次 ICA 的輸入資料量為 320 Bytes * 4 chs，Overlap 為 192 Bytes * 4 chs，第一次取其 ICA 輸出資料的全部(320 Bytes * 4 chs) ，往後只取 320 Bytes * 4 chs – 192 Bytes * 4 chs = 128 Bytes * 4 chs (Overlap)，如 圖 5.4 所示，在圖中可以看出，輸入與輸出差了約 5 秒的時間(不含運算時間)。

圖5.6、ICA 分析 1

改變輸出資料的讀取方式，就能將延遲的時間有效縮短，如圖 5.5 所示，每次只 取輸出後 2 秒資料。

圖5.7、ICA 分析 2

5.1.4 MutiThread 分析

如圖 5.1 所示，第一次與第二次抓取輸入資料的間隔時間(ICA、FFT 運算及顯示 的時間)較長，無法即時取得這段時間內的資料。同時顯示的更新時間也因輸入資料的 等待時間過長，使得反應的時間也拉長了。

圖5.8 Single Thread

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第二種方法則加入了 Overlap，來克服需等待過長的時間，如圖 5.2 所示，此時需 顯示的更新時間也大大的縮短，但還是會受某些功能執行的時間長度所影響。

圖5.9 Single Thread with Overlap

目前的程式架構使用第三種的作法，使用 Overlap 並加入了 Muti-Thread 的關念，

如圖 5.3 所示，將所有的工作打散，避免相互等待的情況，且輸入的 data 速度非常慢，

只要定時的去讀取資料就不會有資料遺漏的問題產生，而能做到即時的處理與較短的 反應時間。

圖5.10 Muti-Thread

實際的測試結果，使用一般的 Single Task 來進行時，ICA 單一次的運算時間過長，

將會來不及抓取由 Bluetooth 接收的資料；因此改用 Muti-Thread 的方式來達成，這樣 的做法有個好處，處理器不會被需花費較長時間處理的工作所佔據，作業系統會管理 每個 Thread，讓每一個 Thread 都能有時間去執行。不會有無法立即抓取資料的問題或 需等待足夠的輸入資料，而讓其它的工作處於等待的狀態。