《生物醫(yī)學(xué)信號處理》課程教學(xué)日歷

1、PAGE PAGE 32教 學(xué) 日 歷課 程 名 稱：生物醫(yī)學(xué)信號處理教師所在學(xué)院：生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院電子科技大學(xué)課程名稱生物醫(yī)學(xué)信號處理授課專業(yè)班級生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)1010，1020年級3課程編號修課人數(shù)150課程類型必修課學(xué)科基礎(chǔ)課 ( ) ； 專業(yè)基礎(chǔ)課 ( ) ； 專業(yè)課 ( )選修課專 選 課 () ； 公選課 ( )授課方式理論課 () ；實(shí)踐課 ()考核方式考 試 () 考 查 ( )是否采用多媒體是是否采用雙語否學(xué)時分配課堂講授 40學(xué)時； 上機(jī)實(shí)驗(yàn)課 8 學(xué)時名稱作者出版社及出版時間教材生物醫(yī)學(xué)信號處理饒妮妮李凌電子科技大學(xué)出版社2005參考書目生物醫(yī)學(xué)信號處理醫(yī)學(xué)信號數(shù)字處

2、理技術(shù)及應(yīng)用離散時間信號分析和處理現(xiàn)代信號處理Biomedical Signal Processing Principles and TechniquesBiomedical Digital Signal Processing楊福生，高上凱謝正祥，陳良遲，張世強(qiáng)，等應(yīng)啟珩，馮一云、竇維蓓張賢達(dá)Reddy D. C.Willis J.Tompkins.高等教育出版社，1988科學(xué)出版社，1992清華大學(xué)出版社，2001清華大學(xué)出版社，2002McGraw Hill Publishing Company Limited, 2005 Prentice Hall, 1993授課時間每學(xué)年第六學(xué)期（大三

3、下學(xué)期）課堂教學(xué)第1章 生物醫(yī)學(xué)信號處理概述授課時數(shù)：2學(xué)時教學(xué)進(jìn)程本章分2講開展教學(xué)，每1講1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 本課程背景與信號的概念 教材第1章1.1和1.2節(jié)第2講 典型生物醫(yī)學(xué)信號 教材第1章1.1和1.4節(jié) 授課內(nèi)容及時間1.1 課程背景 （0.5學(xué)時）1.2 信號及其類型（0.5學(xué)時）1.3 一些典型的生物醫(yī)學(xué)信號簡介（0.5學(xué)時）1.4 處理生物醫(yī)學(xué)信號的目的（0.5學(xué)時）課外作業(yè)1生物醫(yī)學(xué)信號處理學(xué)習(xí)的目的是什么？2列舉4種不同類型的生物醫(yī)學(xué)信號。3生物醫(yī)學(xué)信號有哪些主要特點(diǎn)？4閱讀教材第1 - 5頁。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)生物醫(yī)學(xué)信號處理的對象。包括生理過程自發(fā)產(chǎn)生的信

4、號，如心電、腦電、肌電、眼電、胃電等電生理信號和血壓、體溫、脈搏、呼吸等非電生理信號；還有外界施加于人體的被動信號，如超聲波、同位素、X射線等。生物醫(yī)學(xué)信號的主要特點(diǎn)隨機(jī)性強(qiáng)，噪聲背景強(qiáng)。授課要求本次內(nèi)容關(guān)鍵是要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣，采用多媒體教學(xué)，配合各種生物醫(yī)學(xué)信號的圖形和一些實(shí)際的醫(yī)學(xué)信號處理的例子進(jìn)行介紹，激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。本章參考資料1 楊福生，高上凱. 生物醫(yī)學(xué)信號處理. 北京：高等教育出版社，1988.2 聶能，堯德中，謝正祥，李凌等. 生物醫(yī)學(xué)信號數(shù)字處理技術(shù)及應(yīng)用. 科學(xué)出版社，2005.3 D. C. Reddy. Biomedical Signal Proces

5、sing: Principles and Techniques. TaTa McGraw Hill Publishing Company Limited, 2005.4 Metin Akay. Nonlinear Biomedical Signal Processing - Fuzzy Logic, Neural Networks, and New Algorithms. Vol. 1, IEEE Press, 2000.5 Metin Akay. Nonlinear Biomedical Signal Processing - Dynamic Analysis and Modeling. V

6、ol. 2, IEEE Press, 2000.6 IEEE Transactions on Biomedical Engineering第2章 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)授課時數(shù)：6學(xué)時教學(xué)進(jìn)程本章分6講開展教學(xué)，每1講1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 傅里葉變換 教材第2章2.1節(jié)第2講 傅里葉變換的意義和性質(zhì) 教材第2章2.2節(jié)第3講 頻域分析和譜圖表示 教材第2章2.3節(jié)第4講 譜圖表示和頻域分辨率 教材第2章2.3節(jié)和2.4節(jié)第5講 數(shù)字濾波器 教材第2章2.4、2.5節(jié)第6講 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 教材第2章2.5節(jié)指導(dǎo)課外實(shí)驗(yàn)1：譜圖分析和隨機(jī)信號分析授課內(nèi)容及時間2.1傅立葉變換及其意

7、義 (1學(xué)時)2.1.1傅立葉變換的意義及各種變換對2.1.2離散傅立葉變換（DFT）2.2傅立葉變換的性質(zhì) (1學(xué)時)2.3頻域分析和譜圖表示 (1學(xué)時)2.4頻域分辨率 (1.5時)2.5數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) (1.5時)2.1、2.2和2.3節(jié)共授課3學(xué)時，2.4和2.5節(jié)授課3學(xué)時。三、 課外作業(yè)教材第25頁，習(xí)題1、2、3、4。閱讀教材第6-25頁。四、 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)傅立葉變換的意義傅立葉變換在LTI系統(tǒng)分析中的思想，就是把一個無論多復(fù)雜的輸入信號分解成復(fù)指數(shù)信號的線性組合，那么系統(tǒng)的輸出也能表達(dá)成相同復(fù)指數(shù)信號的線性組合，并且在輸出中的每一個頻率的復(fù)指數(shù)函數(shù)上乘以系統(tǒng)在那個頻率

8、的頻率響應(yīng)值。離散傅立葉變換數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)：包括IIR和FIR法。五、授課要求本章內(nèi)容屬于復(fù)習(xí)總結(jié)先修課程的知識點(diǎn)。要求在6個學(xué)時內(nèi)總結(jié)數(shù)字信號處理課程中學(xué)過的所有知識，以及該方法在頻譜分析和濾波器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。采用多媒體教學(xué)，配合對生物醫(yī)學(xué)信號的實(shí)際編程操作進(jìn)行頻譜分析和濾波器設(shè)計(jì)，讓學(xué)生學(xué)會如何應(yīng)用編程軟件對實(shí)際醫(yī)學(xué)信號進(jìn)行分析和處理。通過本章節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟練掌握傅立葉變換及其應(yīng)用，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。六、 本章參考資料1 應(yīng)啟珩，馮一云、竇維蓓. 離散時間信號分析和處理. 清華大學(xué)出版社, 2001.第3章 隨機(jī)信號基礎(chǔ)授課時數(shù)：4學(xué)時教學(xué)進(jìn)程本章分4講開展教學(xué)，每

9、1講1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 隨機(jī)信號 教材第3章3.1節(jié)第2講 廣義的平穩(wěn)隨機(jī)過程 教材第3章3.2節(jié)第3講 隨機(jī)信號的古典表示法 教材第3章3.2節(jié)第4講 典型的隨機(jī)過程 教材第3章3.3節(jié)和3.4節(jié)用少量學(xué)時講解第2章的例題與習(xí)題，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)2授課內(nèi)容及時間3.1隨機(jī)信號 (1學(xué)時)3.2隨機(jī)信號的統(tǒng)計(jì)特征描述 (1學(xué)時)3.2.1概率分布函數(shù)3.2.2各態(tài)遍歷隨機(jī)過程3.2.3統(tǒng)計(jì)特征量3.2.4樣本數(shù)字特征3.3幾種典型的隨機(jī)過程 (1學(xué)時)3.4隨機(jī)信號通過線性系統(tǒng) (1學(xué)時)3.1和3.2節(jié)授課2學(xué)時，3.3和3.4節(jié)授課2學(xué)時，其中用少量學(xué)時講解第2章的例題與習(xí)題和實(shí)驗(yàn)1

10、指導(dǎo)，為第一次上機(jī)實(shí)驗(yàn)作準(zhǔn)備。三、 課外作業(yè)1習(xí)題1、2、3、4、5、6、7。2閱讀教材第26 - 38頁。四、 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)平穩(wěn)各態(tài)遍歷的隨機(jī)過程如果隨機(jī)信號的統(tǒng)計(jì)特性與開始進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的時刻無關(guān)，則為平穩(wěn)隨機(jī)過程，否則為非平穩(wěn)隨機(jī)過程。對于平穩(wěn)過程，如果所有樣本在固定時刻的統(tǒng)計(jì)特征和單一樣本在全時間上的統(tǒng)計(jì)特征一致，則為各態(tài)遍歷的隨機(jī)過程。平穩(wěn)且各態(tài)遍歷是本課程分析醫(yī)學(xué)信號的一個前提假設(shè)。隨機(jī)信號通過線性系統(tǒng)的四個關(guān)系式五、 授課要求由于醫(yī)學(xué)信號的隨機(jī)性，所以需要學(xué)生掌握隨機(jī)信號的統(tǒng)計(jì)分析方法，以及隨機(jī)信號通過線性系統(tǒng)和確定信號通過線性系統(tǒng)的區(qū)別。本章教學(xué)內(nèi)容是生物醫(yī)學(xué)信號處理的基礎(chǔ)。采

11、用多媒體教學(xué)，配合多種隨機(jī)信號的曲線，采用實(shí)際程序仿真隨機(jī)信號，讓學(xué)生能充分了解什么是隨機(jī)信號，如何分析隨機(jī)信號的統(tǒng)計(jì)特征。六、 本章參考資料1 李在銘，張全芬，李曉峰. 隨機(jī)信號分析及工程應(yīng)用. 成都：電子科技大學(xué)出版社，1990.第4章 數(shù)字相關(guān)和卷積運(yùn)算授課時數(shù)：8學(xué)時教學(xué)進(jìn)程本章分8講開展教學(xué)，每1講1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 線性相關(guān) 教材第4章4.1節(jié)第2講 線性相關(guān)的計(jì)算方法 教材第4章4.1節(jié)第3講 循環(huán)相關(guān) 教材第4章4.2節(jié)第4講 相干函數(shù) 教材第4章4.3節(jié)第5講 復(fù)習(xí)線性相關(guān)、循環(huán)相關(guān)和相干函數(shù) 教材第4章4.1節(jié)、4.2節(jié)和4.3節(jié)第6講 線性卷積、循環(huán)卷積和功

12、率譜估計(jì) 教材第4章4.4節(jié)和4.5節(jié)第7講 相關(guān)函數(shù)和功率譜估計(jì) 教材第4章4.6節(jié)第8講 功率譜估計(jì)和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用 教材第4章4.6節(jié)和4.7節(jié)用少量時間講評第3章習(xí)題和實(shí)驗(yàn)1情況開展課外實(shí)驗(yàn)2：數(shù)字相關(guān)和數(shù)字卷積程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)授課內(nèi)容及時間4.1線性相關(guān) (1學(xué)時)4.2循環(huán)相關(guān) (1學(xué)時)4.3相干函數(shù) (1學(xué)時)4.4線性卷積 (1學(xué)時)4.5循環(huán)卷積 (1學(xué)時)4.6相關(guān)函數(shù)和功率譜的估計(jì) (1學(xué)時)4.7相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用 (1學(xué)時)第3章習(xí)題和實(shí)驗(yàn)1情況講評 (1學(xué)時)課外作業(yè)習(xí)題1、2、3、4、5、6。閱讀教材第39 - 68頁。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)估計(jì)相關(guān)函數(shù)時如果采用，估計(jì)的質(zhì)量

13、。估計(jì)的方差：當(dāng)N無窮時，趨于零。因此該估計(jì)法是一致估計(jì)。卷積和相關(guān)運(yùn)算的程序編寫實(shí)現(xiàn)。授課要求本章介紹生物醫(yī)學(xué)信號處理中最基礎(chǔ)的方法，要求學(xué)生掌握如何求解兩個信號之間的相關(guān)和卷積，了解二者之間的區(qū)別。通過幾個具體應(yīng)用實(shí)例的講解，讓學(xué)生初步掌握信號處理技術(shù)是如何解決生物醫(yī)學(xué)問題的。本章參考資料應(yīng)啟珩，馮一云、竇維蓓. 離散時間信號分析和處理. 北京：清華大學(xué)出版社，2001.謝正祥，陳良遲，張世強(qiáng)等. 醫(yī)學(xué)信號數(shù)字處理技術(shù)及應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社, 1992.楊福生，高上凱. 生物醫(yī)學(xué)信號處理. 北京：高等教育出版社，1988.第5章 維納濾波授課時數(shù)：6學(xué)時教學(xué)進(jìn)程本章分6講開展教學(xué)，每1講

14、1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 維納霍夫方程 教材第5章5.1.1節(jié)第2講 有限脈沖響應(yīng)法求解維納-霍夫方程 教材第5章5.1.2節(jié)第3講 預(yù)白化法求解維納-霍夫方程 教材第5章5.1.3節(jié)第4講 維納預(yù)測器 教材第5章5.2節(jié)第5講 維納濾波器提取誘發(fā)電位教材第5章5.3節(jié)第6講 維納濾波器消除ECG中的噪聲 參考文獻(xiàn)2開展課外實(shí)驗(yàn)3：維納霍夫方程的計(jì)算機(jī)求解授課內(nèi)容及時間5.1維納濾波器的時域解 (2學(xué)時)5.1.1因果的維納濾波器5.1.2有限脈沖響應(yīng)法求解維納霍夫方程5.1.3預(yù)白化法求解維納霍夫方程5.2維納預(yù)測器 (2學(xué)時)5.2.1因果的維納預(yù)測器5.2.2純預(yù)測器（N步）5.

15、2.3一步線性預(yù)測器5.3維納濾波器的應(yīng)用 (1.5學(xué)時)第4章習(xí)題以及實(shí)驗(yàn)2的講解 (0.5學(xué)時)5.1和5.2節(jié)共講解4個學(xué)時，5.3節(jié)講解1.5個學(xué)時，第4章習(xí)題以及實(shí)驗(yàn)2的講解0.5個學(xué)時。課外作業(yè)教材第85頁習(xí)題1、2、3、4。閱讀教材第69 - 85頁。四、 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)相關(guān)函數(shù)法推導(dǎo)維納濾波器的維納霍夫方程的離散形式，以及從該方程中解出了最佳濾波器后的最小均方誤差的最簡式。維納-霍夫方程：最小均方誤差為：預(yù)白化法解維納霍夫方程有了上述的模型后，白化法求解維納霍夫方程步驟如下： 對觀測信號的自相關(guān)函數(shù)求z變換得到；利用等式，找到最小相位系統(tǒng)；利用均方誤差最小原則求解因果的G（z）

16、；，即得到維納霍夫方程的系統(tǒng)函數(shù)解。五、 授課要求本章介紹的維納濾波技術(shù)是醫(yī)學(xué)信號處理中常用的一種基本方法，其數(shù)學(xué)推導(dǎo)比較復(fù)雜，因此采用多媒體和黑板板書結(jié)合教學(xué)，一步步對公式進(jìn)行推導(dǎo)，讓學(xué)生能掌握如何設(shè)計(jì)維納濾波器，并結(jié)合實(shí)際醫(yī)學(xué)信號進(jìn)行維納濾波應(yīng)用的講解，使學(xué)生學(xué)會如何將擬解決的醫(yī)學(xué)問題和維納濾波技術(shù)結(jié)合起來。由于本章教學(xué)內(nèi)容比較難，需要反復(fù)重復(fù)重點(diǎn)與難點(diǎn)部分。六、 本章參考資料1 楊福生，高上凱. 生物醫(yī)學(xué)信號處理. 北京：高等教育出版社，1988.2 張旭東、陸明泉編著.離散隨機(jī)信號處理. 北京: 清華大學(xué)出版社，2005.3 D. C. Reddy. Biomedical Signal

17、 Processing: Principles and Techniques. TaTa McGraw Hill Publishing Company Limited, 2005.第6章 卡爾曼濾波授課時數(shù)：2學(xué)時教學(xué)進(jìn)程本章分2講開展教學(xué)，每1講1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 卡爾曼濾波信號模型 教材第6章6.1和6.2節(jié)第2講 卡爾曼濾波方法及應(yīng)用 教材第6章6.2和6.3節(jié)授課內(nèi)容及時間6.1信號模型 (0.5學(xué)時)6.1.1狀態(tài)方程和量測方程6.1.2信號模型6.2卡爾曼濾波方法 (0.5學(xué)時)6.2.1卡爾曼濾波的一步遞推法模型6.2.2卡爾曼濾波的遞推公式6.3卡爾曼濾波器的應(yīng)用

18、 (1學(xué)時)課外作業(yè)教材第95頁習(xí)題：1、2、3。閱讀教材第87 - 94頁。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)比較維納濾波和卡爾曼濾波方法的區(qū)別和聯(lián)系。維納濾波和卡爾曼濾波都是解決線性濾波和預(yù)測問題的方法，并且都是以均方誤差最小為準(zhǔn)則的，在平穩(wěn)條件下兩者的穩(wěn)態(tài)結(jié)果是一致的。維納濾波是根據(jù)全部過去觀測值和當(dāng)前觀測值來估計(jì)信號的當(dāng)前值，因此它的解形式是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)或單位脈沖響應(yīng)；卡爾曼濾波是用當(dāng)前一個估計(jì)值和最近一個觀測值來估計(jì)信號的當(dāng)前值，它的解形式是狀態(tài)變量值。維納濾波只適用于平穩(wěn)隨機(jī)過程，卡爾曼濾波就沒有這個限制。設(shè)計(jì)維納濾波器要求已知信號與噪聲的相關(guān)函數(shù)，設(shè)計(jì)卡爾曼濾波要求已知狀態(tài)方程和量測方程?？柭鼮V

19、波的信號模型。根據(jù)卡爾曼濾波的狀態(tài)方程和量測方程，假設(shè)和是已知的，是觀測到的數(shù)據(jù)，也是已知的，假設(shè)信號的上一個估計(jì)值已知，如何來求當(dāng)前時刻的估計(jì)值？授課要求本章介紹卡爾曼濾波的基礎(chǔ)理論，為今后研究生學(xué)習(xí)或相關(guān)研發(fā)工作奠定初步的理論基礎(chǔ)。采用多媒體教學(xué)，一步步進(jìn)行推導(dǎo)，結(jié)合板書讓學(xué)生掌握卡爾曼濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法與過程，并結(jié)合實(shí)際醫(yī)學(xué)信號實(shí)例講解卡爾曼濾波的具體應(yīng)用。通過本章的教學(xué)，讓學(xué)生了解卡爾曼濾波技術(shù)可以解決哪些生物醫(yī)學(xué)問題。本章參考資料1 楊福生，高上凱. 生物醫(yī)學(xué)信號處理. 北京：高等教育出版社, 1988.2 Metin Akay. Nonlinear Biomedical Sig

20、nal Processing - Fuzzy Logic, Neural Networks, and New Algorithms. Vol. 1, IEEE Press, 2000.3 Metin Akay. Nonlinear Biomedical Signal Processing - Dynamic Analysis and Modeling. Vol. 2, IEEE Press, 2000.第7章 隨機(jī)信號的參數(shù)建模法授課時數(shù)：6學(xué)時教學(xué)進(jìn)程本章分6講開展教學(xué)，每1講1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 譜圖分析和隨機(jī)信號分析 教材第7章7.1節(jié)第2講 三種參數(shù)模型 教材第7章7.1.

21、1、7.1.2和7.1.3節(jié)第3講AR模型參數(shù)的估計(jì) 教材第7章7.2節(jié)第4講AR模型參數(shù)估計(jì)的幾種算法 教材第7章7.2節(jié)第5講 參數(shù)建模的譜估計(jì)方法 第7章7.3節(jié)第6講 參數(shù)建模的應(yīng)用教材 第7章7.3節(jié)用少量時間講評第5章與第6章的習(xí)題，以及實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3講評開展課外實(shí)驗(yàn)4：L-D算法的實(shí)現(xiàn)和醫(yī)學(xué)信號的AR模型仿真授課內(nèi)容及時間7.1三種參數(shù)模型 (2學(xué)時)7.1.1MA模型7.1.2AR模型7.1.3ARMA模型7.2AR模型參數(shù)的估計(jì) (2學(xué)時)7.3 參數(shù)建模法的應(yīng)用 (1.5學(xué)時)第5章與第6章的習(xí)題、實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3講評 （0.5學(xué)時） 7.1節(jié)授課2學(xué)時，7.2節(jié)涉及到AR模

22、型參數(shù)估計(jì)的理論教學(xué)和相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)，屬于較難的教學(xué)內(nèi)容，需要2學(xué)時進(jìn)行講解。1.5學(xué)時講解參數(shù)模型的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。此外，需要0.5學(xué)時對第5章和第6章的習(xí)題以及實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)3進(jìn)行講評，對實(shí)驗(yàn)4進(jìn)行指導(dǎo)。通過本章學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握對醫(yī)學(xué)信號的建模和應(yīng)用，為后續(xù)課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。課外作業(yè)教材第112頁習(xí)題：1、2、3、4。閱讀教材第96 - 111頁。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)AR模型參數(shù)的估計(jì)法：L-D算法。授課要求隨機(jī)信號的參數(shù)建模屬于醫(yī)學(xué)信號處理中常用但較難理解的一種方法，既有公式推導(dǎo)又有程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，因此要求教師采用多媒體教學(xué)，一步步進(jìn)行推導(dǎo)，并結(jié)合程序編寫演示讓學(xué)生掌握如何對醫(yī)學(xué)信號進(jìn)

23、行建模，如何應(yīng)用模型進(jìn)行醫(yī)學(xué)信號分析等。要求教師從自己的研究課題或相關(guān)文獻(xiàn)中提煉2-3個實(shí)際醫(yī)學(xué)信號應(yīng)用實(shí)例作為課堂教學(xué)內(nèi)容。本章參考資料1 楊福生，高上凱. 生物醫(yī)學(xué)信號處理. 北京：高等教育出版社，1988.2 D. C. Reddy. Biomedical Signal Processing: Principles and Techniques. TaTa McGraw Hill Publishing Company Limited, 2005.第8章 自適應(yīng)濾波授課時數(shù)：4學(xué)時教學(xué)進(jìn)程本章分4講完成教學(xué)任務(wù)，每1講1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 自適應(yīng)濾波基本原理 教材第8章8.1節(jié)

24、第2講 自適應(yīng)噪聲抵消器 教材第8章8.2節(jié)第3講 自適應(yīng)濾波增強(qiáng)心電監(jiān)護(hù) 教材第8章8.3.1和8.3.2節(jié)第4講 自適應(yīng)濾波增強(qiáng)胃電測量 教材第8章8.3.3節(jié)開展課外實(shí)驗(yàn)5：LMS自適應(yīng)濾波器的實(shí)現(xiàn)和仿真授課內(nèi)容及時間8.1LMS自適應(yīng)維納濾波器 (2學(xué)時)8.2自適應(yīng)噪聲抵消器 (2學(xué)時)8.3生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用 (1.5學(xué)時)第7章習(xí)題和實(shí)驗(yàn)4講評 (0.5學(xué)時)8.1和8.2節(jié)各安排2學(xué)時，8.3節(jié)安排1.5學(xué)時，同時安排0.5學(xué)時講評實(shí)驗(yàn)4的內(nèi)容。課外作業(yè)教材第132頁習(xí)題：1、2、3。閱讀教材第113 - 132頁。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)自適應(yīng)噪聲抵消原理框圖如下，濾波后的輸出將在最小均方意

25、義下抵消噪聲，同時，抵消后的結(jié)果將在最小均方意義下逼進(jìn)信號。 自適應(yīng)噪聲抵消原理框圖橫向結(jié)構(gòu)的隨機(jī)梯度法算法步驟。步驟1：步驟2：步驟3：轉(zhuǎn)入步驟2，代入得到W（T+2），e（T+2）.使得W接近最優(yōu)解。停止循環(huán)的判斷規(guī)則多樣。授課要求自適應(yīng)濾波技術(shù)是醫(yī)學(xué)信號處理中增強(qiáng)有用信號和去噪的常用方法。本章教學(xué)既有公式推導(dǎo)又有程序設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，因此要求教師采用多媒體教學(xué)，一步步進(jìn)行推導(dǎo)相關(guān)公式，并結(jié)合程序編寫演示。要求學(xué)生掌握如何設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，以及如何正確應(yīng)用自適應(yīng)濾波解決醫(yī)學(xué)問題。本章參考資料1 楊福生，高上凱. 生物醫(yī)學(xué)信號處理. 北京：高等教育出版社，1988.2 D. C. Reddy. B

26、iomedical Signal Processing: Principles and Techniques. TaTa McGraw Hill Publishing Company Limited, 2005.總復(fù)習(xí)授課時數(shù)：2學(xué)時介紹考核方法與要求；講評第7章和第8章作業(yè)；對第2章至第8章的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生如何提煉和總結(jié)所學(xué)知識，如何將書本“越讀越薄”。分2講開展教學(xué)，每1講1學(xué)時（30-50分鐘）：第1講 總復(fù)習(xí)1 課程考核要求以及第7章/第8章作業(yè)講評第2講 總復(fù)習(xí)2 各章知識點(diǎn)和技能點(diǎn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)1、譜分析和隨機(jī)信號分析學(xué)時數(shù)：1.5學(xué)時教學(xué)內(nèi)容及要求了解隨機(jī)信號的特征

27、，利用MATLAB中的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生函數(shù)randn()產(chǎn)生多段1000點(diǎn)的序列，編制一個程序，計(jì)算隨機(jī)信號的數(shù)字特征，包括均值、方差、均方值、最后把計(jì)算結(jié)果平均，繪制數(shù)字特征圖形。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)理解隨機(jī)信號的特征與確定信號的關(guān)系，理解隨機(jī)信號的統(tǒng)計(jì)概念。教學(xué)方法（手段）的運(yùn)用首先安排20分鐘用多媒體講授實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生花60分鐘左右進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對隨機(jī)信號和確定信號間的關(guān)系有所理解，最后安排10分鐘左右時間進(jìn)行講解總結(jié)學(xué)生的問題所在。作業(yè)完成指定程序，交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)2、數(shù)字相關(guān)和數(shù)字卷積程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)時數(shù)：1.5學(xué)時教學(xué)內(nèi)容及要求講解數(shù)字相關(guān)和數(shù)字卷積運(yùn)算和編程思路。編寫函數(shù)實(shí)現(xiàn)兩個隨機(jī)生物醫(yī)學(xué)信號序列的線性、循環(huán)相關(guān)和線性、循環(huán)卷積。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)程序編寫的難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)序列的移位，以及循環(huán)部分的編寫，對于很少編寫程序的同學(xué)來說有一定