Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Przetwarzanie sygnałów biomedycznych
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab.inż. K.Kałużyński
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Biomedyczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
PSB
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2016/2017
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin bezpośrednich 47, w tym: a) wykład – 30 godz.; b) laboratorium – 15 godz.; c) konsultacje –2 godz.; 2) Praca własna studenta 53 godziny: a) przygotowanie do ćwiczeń – 15 godz.; b) opracowanie sprawozdań z ćwiczeń- 22 godz.; c) przygotowanie do egzaminu – 12 godz.; d) studia literaturowe do wykładu – 4 godz.; Suma 100 godz. (4 ECTS)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS - liczba godzin bezpośrednich: 47, w tym: a) wykład – 30 godz.; b) laboratorium – 15 godz.; c) konsultacje – 2 godz.;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1,5 punktu ECTS – 38 godz., w tym: a) laboratorium – 15 godz.; b) konsultacje - 1 godz.; c) opracowanie sprawozdań z ćwiczeń- 22 godz.;
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład450h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium225h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość przekształceń całkowych i rozwinięcia w szereg Fouriera, opisu systemów liniowych (elektrotechnika teoretyczna/podstawy automatyki/sygnały i systemy), podstaw statystyki, zalecana znajomość środowiska MATLAB
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Przekazanie wiedzy nt. podstawowych i zaawansowanych metod przetwarzania sygnałów biomedycznych (analiza widmowa, filtracje, metody korelacyjne, transformacja falkowa, metody specjalne) oraz umiejętności ich wykorzystania
Treści kształcenia:
Właściwości wybranych sygnałów biomedycznych. Typowe zakłócenia w sygnałach biomedycznych. Szereg Fouriera, przekształcenie Fouriera w przetwarzaniu sygnałów. Twierdzenie o próbkowaniu. Dostosowanie przekształcenia Fouriera do potrzeb praktycznej analizy sygnałów. Podstawy estymacji parametrów procesów losowych. Estymacja wartości średniej, wariancji, funkcji kowariancji, korelacji i autokorelacji oraz widmowej gęstości mocy sygnałów losowych. Uśrednianie. Transformacja Hilberta. Sygnał analityczny. Filtracja liniowa FIR i IIR. Wybrane układy - filtr różniczkujący, interpolator, decymator. Banki filtrów. Kwadraturowe filtry lustrzane. Filtr dopasowany. Filtracja homomorficzna. Filtracja adaptacyjna. Analiza widmowa sygnałów niestacjonarnych. Spektrogram. Prezentacje czasowo-częstotliwościowe. Ciągła i dyskretna transformacja falkowa. Modele wymiernej funkcji przenoszenia. Metoda Minimalnej Wariancji. Metoda dekompozycji empirycznej. Estymacja czasu opóźnienia. Przykłady zastosowań: analiza widmowa sygnału dopplerowskiego prędkości przepływu krwi, kompresja EKG, analiza w podpasmach sygnału dopplerowskiego aktywności ruchowej płodu; analiza widmowa zmienności rytmu serca, estymacja rytmu serca i detekcja ruchów pseudooddechowych płodu, estymacja opóźnienia (wykorzystanie funkcji i współczynnika korelacji i autokorelacji, transformacji Hilberta funkcji korelacji, metody różnic bezwzględnych i metoda kwadratów różnic bezwzględnych). Laboratorium Wydobywanie sygnałów z szumu z wykorzystaniem uśredniania. Analiza sygnału EKG z użyciem transformacji falkowej. Analiza sygnału o nieznanej strukturze. Analiza sygnału świergotowego przy zastosowaniu transformacji Hilberta. Rozkładu sygnału na mody wewnętrzne.
Metody oceny:
Wykład - egzamin Laboratorium - zaliczenie na podstawie sprawdzianów i sprawozdań
Egzamin:
tak
Literatura:
Zieliński T.P. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKiŁ 2005 Zieliński T.P. Od teorii do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Wyd. AGH, 2002 Moczko J., Kramer L. Cyfrowe metody przetwarzania sygnałów biomedycznych, Wyd. Nauk. UAM, 2001
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt PSB_2st_W01
Zna metody analizy sygnałów niestacjonarnych
Weryfikacja: Egzamin, sprawdziany wiedzy przed rozpoczęciem ćwiczenia laboratoryjnego
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, InzA_W05
Efekt PSB_2st_W02
Zna uwarunkowania i metody filtracji sygnałów biomedycznych
Weryfikacja: Egzamin, sprawdziany wiedzy przed rozpoczęciem ćwiczenia laboratoryjnego.
Powiązane efekty kierunkowe: K_W04, K_W05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W04, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, InzA_W05
Efekt PSB_2st_W03
Zna zastosowania i ograniczenia przetwarzania sygnałów biomedycznych
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, InzA_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt PSB_2st_U01
Potrafi uzyskać i zinterpretować reprezentację czasowo-częstoliwościową sygnałów biomedycznych (niestacjonarnych)
Weryfikacja: Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, ocena sprawozdań z przebiegu ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07, K_U08
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, T2A_U09, T2A_U18, InzA_U02, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U15, T2A_U18, InzA_U02, InzA_U07
Efekt PSB_2st_U02
Ma umiejętność identyfikacji struktury nieznanego sygnału
Weryfikacja: Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, ocena sprawozdań z przebiegu ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07, K_U08, K_U11, K_U12
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, T2A_U09, T2A_U18, InzA_U02, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U15, T2A_U18, InzA_U02, InzA_U07, T2A_U19, InzA_U08, T2A_U10, T2A_U15, T2A_U16, InzA_U05, InzA_U07

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt PSB_2st_K01
Potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: Ocena pracy podczas ćwiczeń, ocena aktywności w dyskusji nad uzyskanymi wynikami symulacji
Powiązane efekty kierunkowe: K_K02, K_K03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K03, T2A_K06, InzA_K02