生物医学信号处理-Slide-1
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根据生物医学信号特点，应用信息科学 的基本理论和方法，研究如何从被干扰和 噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学 信号中所携带的信息，并对它们进步分析、 解释和分类。
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
4
预修课程
1.数字信号处理 Digital Signal Processing 2.随机过程 Stochastic Process 3.工程数学 Engineering Mathematics
14
什么是生物医学信号
生物电信号 Bioelectric Signals 生物磁信号 Biomagnetic Signals 生物化学信号 Biochemical Signals 生物力学信号 Biomechanical Signals 生物声学信号 Bioacoustic Signals
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
12
分形信号的例子
原信号
四点平均 后的信号
仅仅采用常规的测量工具是不能区别
新信号和原信号的。
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
13
混沌信号
混沌信号是一类不能准确预测其未来的确定性信号。
对于一些确定性的信号，它们在未来的轨迹对其过 去值很敏感，因此，无法用足够的精度来预测未来 值。理论上这些信号是确定的，但未来值的预测误 差很大。
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
2
BME在百年诺贝尔 生理与医学奖中的份额
百年总计(1901-2000)
91（届次） 100%
Ⅰ属于BME范畴
16
Ⅱ与BME密切相关
13
Ⅲ不采用BME方法、技术、 39
设备与材料就不能完成的
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
11
分形信号
分形信号具有十分有趣的特性，即它们 在各种放大倍数下看上去都很类似，这种 特性称为尺度不变性。
典型的分形信号：心率信号、血管分支
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
生物医学信号处理 Biomedical
signal Processing
纪震 深圳大学信息工程学院
2005.12.05
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
1
霍金教授的办公室（剑桥大学）
“我的书每增加一个公式，读者就减少一半” ——霍金教授
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
6
教材
全书分14章 信号转换技术，数字滤波器基础， 有限冲激响应滤波器，无限激响应滤波器， 整数型滤波器，自适应滤波器， 信号平均技术，数据压缩技术，
时域和频域分析方法， ECG的QRS复波检测，ECG分析系统， VLSI在数字信号处理中的应用。
混沌信号在视觉上具有随机信号的一些特征，但是 随机信号不是混沌的，混沌信号也不是随机的。
生物化学的调控过程、脑电活动、呼吸、从多细胞 振荡器到单个神经元等神经生理系统也已经报道展 现出混沌现象。
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
只要能够用数学封闭表达式来表达的一 类信号就是确定的信号。
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
10
随机信号
既使信号的全部过去值已知，也不能准确预测其 未来值的一类信号称为随机信号。随机信号在真 实世界中大量存在。严格地说，实际的物理信号 总具有某些随机因素。例如，测量仪器中电流产 生的噪声就是一类常见的随机信号，大多数生物 医学信号包含有随机信号。 未认识清楚的因素自然被归入“噪声”。 随机信号也包含有一些规律的因素。这种规律性 是从大量样本统计分析后呈现出来的。
Ⅳ与BME无关的
23
18 % 14 % 43 %
25%
美国的保罗-劳特布尔和英国的彼得-曼斯菲尔德共同获得了2003年 诺贝尔生理学或医学奖--核磁共振成像技术--三维图象
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
3
什么是生物医学信号处理
8
四类信号的例子
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
9
确定性信号
在教材中常作为例子给出，是最熟悉的 一类信号，但这类信号在真实世界中则较少 出现。所谓确定性信号是指在已知足够过去 值的条件下，能够准确预测该信号未来值的 一类信号。例如，正弦波信号ASin ωt。
15
生物医学信号的分类
（1）由生理过程自发产生的主动信号，例如心电 （ECG）、脑电（EEG）、肌电（EMG）、眼电 （EOG）、胃电（EGG）等电生理信号和体温、 血、脉博、呼吸等非电生信号。它们是对人体进 行诊断、监护和治疗的重要依据。 （2）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，如超声波、同位素、X 射线 等。关于生理、病理状况的信息将通过被动信号 的某些参数来携带。
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
5
教材
作者：美国威斯康辛大学电气与计算机工程系教授 前IEEE生物医学工程学会主席 Willis J.Tompkins
书名：Biomedical Digital Signal ProcessHale Waihona Puke Baidung ISBN：7560925790 页数：246
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
7
信号及其类型
(a).确定性信号 (b).随机信号 (c).分形信号(Fractal) (d).混沌信号(Chaotic)
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4
预修课程
1.数字信号处理 Digital Signal Processing 2.随机过程 Stochastic Process 3.工程数学 Engineering Mathematics
14
什么是生物医学信号
生物电信号 Bioelectric Signals 生物磁信号 Biomagnetic Signals 生物化学信号 Biochemical Signals 生物力学信号 Biomechanical Signals 生物声学信号 Bioacoustic Signals
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12
分形信号的例子
原信号
四点平均 后的信号
仅仅采用常规的测量工具是不能区别
新信号和原信号的。
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13
混沌信号
混沌信号是一类不能准确预测其未来的确定性信号。
对于一些确定性的信号，它们在未来的轨迹对其过 去值很敏感，因此，无法用足够的精度来预测未来 值。理论上这些信号是确定的，但未来值的预测误 差很大。
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BME在百年诺贝尔 生理与医学奖中的份额
百年总计(1901-2000)
91（届次） 100%
Ⅰ属于BME范畴
16
Ⅱ与BME密切相关
13
Ⅲ不采用BME方法、技术、 39
设备与材料就不能完成的
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11
分形信号
分形信号具有十分有趣的特性，即它们 在各种放大倍数下看上去都很类似，这种 特性称为尺度不变性。
典型的分形信号：心率信号、血管分支
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生物医学信号处理 Biomedical
signal Processing
纪震 深圳大学信息工程学院
2005.12.05
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1
霍金教授的办公室（剑桥大学）
“我的书每增加一个公式，读者就减少一半” ——霍金教授
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6
教材
全书分14章 信号转换技术，数字滤波器基础， 有限冲激响应滤波器，无限激响应滤波器， 整数型滤波器，自适应滤波器， 信号平均技术，数据压缩技术，
时域和频域分析方法， ECG的QRS复波检测，ECG分析系统， VLSI在数字信号处理中的应用。
混沌信号在视觉上具有随机信号的一些特征，但是 随机信号不是混沌的，混沌信号也不是随机的。
生物化学的调控过程、脑电活动、呼吸、从多细胞 振荡器到单个神经元等神经生理系统也已经报道展 现出混沌现象。
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只要能够用数学封闭表达式来表达的一 类信号就是确定的信号。
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10
随机信号
既使信号的全部过去值已知，也不能准确预测其 未来值的一类信号称为随机信号。随机信号在真 实世界中大量存在。严格地说，实际的物理信号 总具有某些随机因素。例如，测量仪器中电流产 生的噪声就是一类常见的随机信号，大多数生物 医学信号包含有随机信号。 未认识清楚的因素自然被归入“噪声”。 随机信号也包含有一些规律的因素。这种规律性 是从大量样本统计分析后呈现出来的。
Ⅳ与BME无关的
23
18 % 14 % 43 %
25%
美国的保罗-劳特布尔和英国的彼得-曼斯菲尔德共同获得了2003年 诺贝尔生理学或医学奖--核磁共振成像技术--三维图象
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什么是生物医学信号处理
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四类信号的例子
Faculty of Information Engineering, Shenzhen University
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确定性信号
在教材中常作为例子给出，是最熟悉的 一类信号，但这类信号在真实世界中则较少 出现。所谓确定性信号是指在已知足够过去 值的条件下，能够准确预测该信号未来值的 一类信号。例如，正弦波信号ASin ωt。
15
生物医学信号的分类
（1）由生理过程自发产生的主动信号，例如心电 （ECG）、脑电（EEG）、肌电（EMG）、眼电 （EOG）、胃电（EGG）等电生理信号和体温、 血、脉博、呼吸等非电生信号。它们是对人体进 行诊断、监护和治疗的重要依据。 （2）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，如超声波、同位素、X 射线 等。关于生理、病理状况的信息将通过被动信号 的某些参数来携带。
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教材
作者：美国威斯康辛大学电气与计算机工程系教授 前IEEE生物医学工程学会主席 Willis J.Tompkins
书名：Biomedical Digital Signal ProcessHale Waihona Puke Baidung ISBN：7560925790 页数：246
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信号及其类型
(a).确定性信号 (b).随机信号 (c).分形信号(Fractal) (d).混沌信号(Chaotic)
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