4生物医学信号处理 PPT课件
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第一章1、随机信号与混沌信号的异同:相同:不能准确预测未来值;不同:A、理论上,混沌信号是确定的,有下列特征:非渐近周期性无Lyapunov指数消失最大Lyapunov指数为正相同的初始值产生相同的轨迹C、随机信号是非确定的即使初始状态相同,一个随机过程也会产生不同的信号。
无确定的Lyapunov指数2、什么是生物医学信号?生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号,它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,从信号本身特征、检测方式到处理技术,都不同于一般的信号。
3、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有哪些?超声波、同位素、X射线、CT图像等4、随机信号与确定性信号的不同确定信号:有确定的函数关系,能准确预测未来随机信号:即使知道它过去的全部信息,也不能预测其未来值的一类信号5、什么是信号?信号是表示消息的物理量,如电信号可以通过幅度、频率、相位的变化来表示不同的消息。
6、由生理过程自发产生的主动信号有哪些?举例说明心电(ECG),脑电(EEG),肌电(EMG),眼电(EOG),胃电(EGG)等电生理信号还有体温、血压、脉搏、呼吸等非电生理信号。
第二章1、混叠、泄露、栅栏现象是如何产生的?如何避免?当采样频率比信号最高频率的两倍要小时就会发生混叠现象,可以提高采样率来避免混叠现象。
如果要分析的信号是周期连续信号,就必须对该信号截取一段来进行分析,即加了一个窗,便会发生泄露现象。
要减少泄露可以通过加不同的窗函数来截取信号。
离散傅立叶变换是对离散时间傅里叶变换的采样,它只给出频谱在离散点上的值,而无法反映这些点之间的频谱内容,这就是栅栏现象。
改善栅栏效应的一种方法是信号后面补若干个零。
2、动计算的相位谱和使用FFT计算出来的为什么结果不一致?FFT为了快速计算进行了取舍,是存在误差的3、高密度谱和高分辨谱有啥区别呀?为什么补零不能提高分辨率呢?频域分辨率只和采样时间长度有关,采样时间越长,频域分辨率越高;时域分辨率只和采样率有关,采样率越高,时域分辨率越高补零仅是减小了频域采样的间隔。
1.生物医学简述1.1生物医学信号概述生物医学信号是人体生命信息的体现,是了解探索生命现象的一个途径。
因此,深入进行生物医学信号检测与处理理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法以及发展医疗仪器这一高新技术产业都具有极其重要的意义。
国内外对于生物医学信号检测处理理论与方法的研究都给予极大的重视。
人体给出的信号非常丰富,每一种信号都携带着对应的一个或几个器官的生理病理信息。
由于人体结构的复杂性,因此可以从人体的不同的“层次”得到各类信号,如器官的层次、系统的层次以及细胞的层次,这些信号大致分为电生理信号、非电生理信号、人体生理信号、生化信号、生物信息以及医学图像[1]。
1.2生物医学信号的特点生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号,它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,从信号本身特征、检测方式到处理技术,都不同于一般的信号。
⑴信号弱,如心电信号在mV级,脑电信号在µV级,而诱发电位信号的幅度更小。
⑵噪声强,人体是电的导体,易感应出工频噪声;其次是信号记录时受试者移动所产生的肌电噪声,由此引起电极移动所产生的信号基线漂移。
另外,凡是记录中所含有的不需要成分都是噪声,如记录胎儿心电时混入的母亲的心电。
⑶随机性强且一般是非平稳信号,由于生物医学信号要受到生理和心理的影响,因此属于随机信号。
⑷非线性,非线性信号源于非线性系统的输出,人体体表采集到的电生理信号都是细胞膜电位通过人体系统后在体表叠加的结果,因此这些信号严格地说都是非线性信号,但目前都是把他们当作线性信号来处理[2]。
2.生物医学信号的检测生物医学信号检测是对生物体中包含地生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化地技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域。
绝大部分生物医学信号都是信噪比很低地微弱信号,且一般都是伴随着噪声和干扰地信号,对于此类信号必须采用抑制噪声地处理技术。