Overordnede kursusmål
Medicotekniske systemer er i meget stor udstrækning bl.a. baseret
på måling og analyse af patienters fysiologiske data. Kursets mål
er at introducere til grundlæggende analysemetoder samt deres
anvendelse på hyppigt benyttede fysiologiske signaler.
Formålet med kurset er at bibringe den studerende viden indenfor
nedenstående områder.
Opbygning af et biomedicinsk analysesystem, der indeholder
måling(er), forstærkning og A/D konvertering af et fysiologisk
signal samt efterfølgende analyse af signalet, der benyttes som
hjælpemiddel ved monitorering af patient og ved en klinisk diagnose
af sygdom.
Indføring i begreberne stokastisk signal, middelværdi, varians,
stationaritet, sandsynligheds-tæthedsfunktion, hvid støj, gaussisk
støj samt deres anvendelse ved analyse og detektion af et
biomedicinsk signal.
Indføring i begreberne autokorrelation, autokovarians,
kryds-korrelation, krydskovarians samt deres anvendelse ved analyse
af et biomedicinsk signal.
Indføring i begreberne for spektralanalyse af et signal og deres
anvendelse via Fast Fourier Transform (FFT) ved analyse af
biomedicinsk signal.
Indføring i begreberne vedr. filtrering af et signal og deres
anvendelse ved analyse af et biomedicinsk signal.
Indføring i begreberne vedr. adaptive systemer samt deres
anvendelse ved modelbaseret analyse/filtrering af biomedicinsk
signal.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Redegøre for grundlæggende repræsentationer af kontinuerte og
diskrete deterministiske signaler og anvende disse, svarende til
det specifikke kursusindhold.
- Redegøre for grundlæggende repræsentationer af kontinuerte og
diskrete stokastiske signaler og anvende disse, svarende til det
specifikke kursusindhold.
- Redegøre for auto- og krydskorrelation og anvende disse
metoder, svarende til det specifikke kursusindhold.
- Redegøre for metoder til spektralanalyse og
tids/frekvensanalyse og anvende disse, svarende til det specifikke
kursusindhold.
- Redegøre for metoder til filtrering af et signal og anvende
disse, svarende til det specifikke kursusindhold.
- Redegøre for metode til mindste kvadraters parameterestimering
og anvende denne, svarende til det specifikke kursusindhold.
- Redegøre for metoder til adaptiv filtrering og anvende disse,
svarende til det specifikke kursusindhold.
- Redegøre for og anvende principperne for opbygning af et
biomedicinsk analysesystem svarende til det specifikke
kursusindhold.
Kursusindhold
Fysiologiske signaler fx temperatur, blodtryk, puls, iltmætning,
elektrokardiogram, elektromyogram, elektroencefalogram, talesignal.
Et fysiologisk måle- og analysesystem bestående af analog sensor,
forstærker, filter, A/D konvertering samt analyse og præsentation
af analyseresultat.
Stokastiske signaler, sandsynlighedstæthedsfunktion, middelværdi,
varians, stationaritet, hvid støj, gaussisk støj, autokorrelation,
autocovarians, krydskorrelation, krydskovarians, detektion af
signal i gaussisk støj, spektralanalyse med Fast Fourier Transform
(FFT), vinduesfunktioner.
Anvendelser af filtrering til estimering af specifikke
signalkomponenter fra fysiologiske signaler. Støjreduktion samt
ekstraktion af parametre fra fysiologiske signaler for anvendelse
til klinisk diagnose og monitorering.
Litteraturhenvisninger
Li Tan, Jean Jiang “Digital Signal Processing Fundamentals and
Applications”.
Second Edition. Elsevier, 2013.
Supplerende materiale distribueres i løbet af kurset.
Sidst opdateret
20. juni, 2017