《生物医学信号处理》课程教学大纲

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适用生物医学工程专业
生物医学信号处理(Biomedical Signal Processing )是国内外近年来迅速发展的数字信号处理应用的一个方面。信号处理的任务是从物理观察中提取针对研究目的的信息。在生物医学研究中有各种待提取和处理的信号,它们是对人体进行诊断、监护和的重要依据,还有外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号。由于生命机理的复杂性,生物系统是一个很复杂的系统。因此,如何从这些信号中提取所需信息是一项困难而又重要的课题,也是研究生命科学的一种有力工具。
本课程为生物医学工程专业的一门专业课,它是在随机信号的基本分析方法基础上,结合生物医学信号的特点介绍常用的统计处理方法,包括生物电磁信号的起源及测量、离散随机信号、检测估计、匹配滤波、维纳滤波、参数模型与自适应处理方法及上述方法的具体应用。通过本课程的学习,使学生理解信号处理在提取生物弱电信号中的作用,并掌握运用计算机数据处理技术分析处理心电、脑电等随机生理信号。
本课程于第七学期开设,为专业考查课。总学时数为36学时,2.0学分。
(一)基本理论知识
1.正确理解随机信号的特点、特征,掌握基本的检测和估计原理。2.掌握并会运用相关技术、谱估计、参数模型、自适应处理等方法。
3.掌握并会应用计算机语言实现相关技术、谱估计、参数模型等方法处理生理医学信号。 (二)基本技能
初步掌握匹配滤波、维纳滤波、参数建模、随机梯度法的自适应处理、最小二乘法的自适应处理和脑电信号的采集与处理等生物医学信息处理技术。
(三)基本素质
培养有理想、有道德、有文化、有纪律的四有新人;培养学生具有严谨的、实事求是的科学作风。培养学生独力观察、思考问题、分析问题、解决问题和科学思维的能力。
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单  元 名称 理论学时
第一章 绪论
3 第二章 生物电磁信号的起源及测量
3 第三章 离散随机信号    6 第四章 检测方法的基本概念    6 第五章 参数估计的基本原理    6 第六章 噪声中确定性波形的检测与提取
蓝瘦香菇被抢注6 第七章 维纳滤波    3 第八章
参数模型
3 合计
36
第一章  绪论
目标 1.熟悉
(1)信号处理学科的发展; (2)生物医学信号的特点。
2.了解  数字信号处理在生物医学的主要应用。 内容
1.重点阐述  生物医学信号的特点。 2.一般介绍
(1)信号处理学科的发展;
(2)数字信号处理在生物医学的主要应用;
(3)生物医学信号的处理与基础学科的关系与发展趋势。
第二章  生物电磁信号的起源及测量
目标
1.掌握  生物电磁信号的测量与分析方法。 2.熟悉  生物电磁信号的起源。 3.了解  生物电磁信号测量技术的应用。 内容
1.重点阐述生物电磁信号的测量与分析方法。
2.一般介绍
(1)生物电磁信号的起源;
(2)生物电磁信号测量技术的应用。
第三章离散随机信号
目标
1.掌握离散随机过程、时间平均、功率谱等概念。
2.熟悉生物电磁信号的起源。
3.了解
(1)随机变量的描述;
(2)相关序列和协方差序列的性质;
(3)离散随机信号通过线性系统。
CUTTING POINT内容
1.重点阐述
(1)离散随机过程、时间平均、功率谱等概念;
(2)离散随机信号通过线性系统。
2.详细了解随机变量的描述。
3.一般介绍相关序列和协方差序列的性质。
第四章检测方法的基本概念
目标
1.掌握多次观察、多元检测的信号检测方法。
一位全减器
2.熟悉各种检测准则(检测判据)。
内容
1.重点阐述各种检测准则(检测判椐)。
2.详细了解多次观察、多元检测。
第五章参数估计的基本原理
目标
1.掌握
小说肉蒲团(1)参数线性均方估计;
(2)递归的线性最小均方误差估计;
(3)最小二乘估计。
2.熟悉各种估计准则和估计量的性质。
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内容
1.重点阐述
(1)线性均方估计;
(2)递归的线性最小均方误差估计;
(3)最小二乘估计等参数估计。
2.详细了解参数估计的基本准则。
3.一般介绍估计量的性质。
第六章噪声中确定性波形的检测与提取目标
1.掌握离散时间形式下的匹配滤波器。
2.熟悉白噪声背景下的匹配滤波器。
3.了解
(1)非白噪声下的匹配滤波器;
(2)相关检测—“似然比检验的扩展”技术。
内容
1.重点阐述
(1)白噪声背景下的匹配滤波器;
(2)离散时间形式下的匹配滤波器。
2.一般介绍
(1)相关检测——似然比检验的扩展;
(2)非白噪声下的匹配滤波器。
第七章维纳滤波目标
1.掌握
(1)维纳滤波的基本概念;
(2)维纳积分方程;
(3)非因果的维纳滤波器。
2.熟悉
(1)因果的维纳滤波器;
(2)波形线性均方估计的正交原理。
3.了解
(1)后验维纳滤波;
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(2)互补维纳滤波。
内容
1.重点阐述
(1)维纳滤波的基本概念;
(2)维纳积分方程;
(3)非因果的维纳滤波器。
2.详细了解因果的维纳滤波器。
3.一般介绍
(1)波形线性均方估计的正交原理;
(2)后验维纳滤波;
(3)互补维纳滤波。
第八章参数模型
丙酮酸乙酯目标
1.掌握
(1)AR模型系数的估计的基本概念和方法;
(2)最小二乘—Marple算法。
2.熟悉自回归模型的一些性质。
3.了解
(1)AR模型阶次的估计;
灯光王愿坚(2)ARMA模型参数的估计。
内容
1.重点阐述
(1)AR模型系数的估计的基本概念和方法;
(2)最小二乘—Marple算法。
2.详细了解自回归模型的一些性质。
3.一般介绍
(1)AR模型阶次的估计;
(2)ARMA模型参数的估计。
(一)措施
本课程采用教师讲授、学生自学相结合的教学方式,努力形成教师和学生双向互动、对称平衡的
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本文发布于:2024-09-22 14:23:42,感谢您对本站的认可!

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