《醫(yī)學信號處理》課程實施大綱

．教學理念通過多年的教學實踐，不斷深入研究教育教學方法，采用“學習、思考、創(chuàng)新”的教學理念來進行醫(yī)學信號處理的教學。學習：就是將醫(yī)學信號處理技術歸納、分析、論證、運行所需的原則性知識教給學生們，在注重典型生物醫(yī)學信號處理的基本分析方法的同時，站在系統(tǒng)的高度認識醫(yī)學信號處理技術，盡量闡明醫(yī)學信號處理技術“信號弱、干擾強”的基本特征及實現(xiàn)醫(yī)學信號處理技術所需的醫(yī)學知識、電子信息技術及生物醫(yī)學傳感器等相關技術的類型及綜合運用方法，方便學生們快速入門；思考：就是根據(jù)醫(yī)學技術、電子信息技術及生物醫(yī)學傳感器技術的發(fā)展現(xiàn)狀和加強基礎、拓寬專業(yè)面的需要，思考如何將醫(yī)學信號處理技術的最新成果運用到生物醫(yī)學工程產(chǎn)品的規(guī)劃論證設計與運用等實踐中，在這方面要注重將最新的醫(yī)學信號處理技術介紹給學生，使學生通過對新技術發(fā)明創(chuàng)立過程的了解，養(yǎng)成思考專業(yè)發(fā)展的專業(yè)意識；創(chuàng)新：調(diào)動學生的主動性，提高學生通過醫(yī)學信號處理技術，綜合各種科學技術手段開發(fā)實用生物醫(yī)學工程產(chǎn)品的能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新性。在教學過程中，不但借鑒傳統(tǒng)“灌輸式”教學方法的優(yōu)點，但更側重發(fā)揮學生的主觀能動性。采用提問式、討論式、啟發(fā)式等教學方法，引導學生主動參與到教學過程中來。在教學過程中，注重將課程內(nèi)容與實際應用和學科前沿聯(lián)系起來，這十分有助于提高學生的求知欲望。對課程內(nèi)容的理解上，授課教師應對課程的重點、難點了如指掌，講課思路清晰，化難為簡。同時要充分利用多媒體教學手段，對較為復雜的分析過程，盡量采用形象化的多媒體技術進行講述，使學生較為容易接受。這樣不僅可以提高學生的學習興趣，更重要的是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的思維方法，培養(yǎng)他們分析、解決實際問題的能力。2．課程介紹2.1課程的性質生物醫(yī)學工程學科是電子信息科學與生命科學綜合交叉的新興學科，綜合工程學、生物學和醫(yī)學的理論和方法，在各層次上研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，運用工程技術手段控制這類變化，并依此解決醫(yī)學中的檢測、治療等相關問題。同時，綜合運用電子信息技術、計算機技術、通信技術等技術手段解決生物醫(yī)學領域中的信號檢測、信息處理及分析，以及醫(yī)學中的診斷、治療、管理等工程技術問題，進行生物醫(yī)學信號與圖像信息的采集、處理、傳輸與應用、新型醫(yī)療儀器及醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)的研制。2.2課程在學科專業(yè)結構中的地位、作用醫(yī)學信號處理是面向生物醫(yī)學工程專業(yè)本科生開設的一門理論與實踐、原理與應用緊密結合的一門重要的綜合性專業(yè)方向課程，是一門涉及生物學、醫(yī)學、信息科學等多個學科的交叉性課程，在生命科學研究、醫(yī)學診斷及臨床治療等各方面均起著重要的作用。課程的任務旨在培養(yǎng)學生應用信號處理理論或技術解決生物醫(yī)學問題的能力，使學生理解信號處理在提取生物弱電信號中的作用，了解和掌握醫(yī)學信號處理的應用及發(fā)展，對生物醫(yī)學信號檢測與處理的基本概念、基本原理、基本分析方法有所了解和掌握，為后續(xù)專業(yè)課程打下基礎。課程的具體內(nèi)容是在隨機信號的基本分析方法基礎上，結合生物醫(yī)學信號的特點介紹常用的統(tǒng)計處理方法，包括生物電磁信號的起源及測量、離散隨機信號、檢測、估計、濾波、自適應處理等信號處理技術及其具體應用。2.3課程的歷史與文化傳統(tǒng)自20世紀60年代以來,隨著計算機和信息學科的飛速發(fā)展,大量的模擬信息被轉化為數(shù)字信息來處理。于是就逐步產(chǎn)生了一門近代新興學科——數(shù)字信號處理技術。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,數(shù)字信號處理技術現(xiàn)已形成了一門以快速傅里葉變換和數(shù)字濾波器為核心,以邏輯電路為基礎,以大規(guī)模集成電路為手段,利用軟硬件來實現(xiàn)各種模擬信號的數(shù)字處理,其中包括信號檢測、信號變換、信號的調(diào)制和解調(diào)、信號的運算、信號的傳輸和信號的交換等各種功能作用的獨立的學科體系。而生物醫(yī)學工程就是應用物理學和工程學的技術去解決生物系統(tǒng)中所存在的問題,特別是人類疾病的診斷、治療和預防的科學。它包括工程學、醫(yī)學和生命科學中的許多學科。醫(yī)學信號處理主要討論數(shù)字信號處理技術在生物電磁信號等檢測與處理等生物醫(yī)學工程技術中的應用。2.4課程的前沿及發(fā)展趨勢自然界中廣泛的生物醫(yī)學信號是連續(xù)的,人們處理生物醫(yī)學信號的程序一般是先經(jīng)A/D轉換,將其轉換成數(shù)字信號,然后送到計算機中進行處理。目前發(fā)展趨勢已從傳統(tǒng)的時域分析方法——AEV方法（在醫(yī)學研究中也叫平均誘發(fā)反應法）、頻域濾波方法向自適應濾波方法、混沌(Chaos)和分形(Fractal)方法、小波分析(WaveletAnalysis)方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ArtificialNeuralNetworks)分析方法等方向發(fā)展。2.5課程與經(jīng)濟社會發(fā)展的關系生物醫(yī)學工程技術隨著社會經(jīng)濟發(fā)展得到了極大發(fā)展，同時經(jīng)濟的發(fā)展也使人們更加注重健康問題，而醫(yī)學信號處理技術，能滿足人們篩查疾病、遠程診療、全天候監(jiān)控高危病人的需求，其廣泛應用為人們的健康將起到積極的作用，為實現(xiàn)醫(yī)療目的由“治療疾病”轉變?yōu)椤氨３纸】怠本哂兄匾饬x。2.6課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問題醫(yī)學信號處理技術因研究對象為人，涉及到人體健康狀況、發(fā)展趨勢等隱私內(nèi)容，如果被濫用將造成社會信任危機，故研究開始和結果需通過相關倫理與道德委員會的審核，通過后方可進行。2.7學習本課程的必要性醫(yī)學信號處理是生物醫(yī)學工程專業(yè)一門重要的專業(yè)方向課程，在生命科學研究、醫(yī)學診斷及臨床治療等各方面均起著重要的作用。所以本課程是培養(yǎng)學生應用信號處理理論與技術解決生物醫(yī)學問題，理解信號處理在提取生物弱電信號中的作用，了解和掌握醫(yī)學信號處理的應用及發(fā)展的關鍵課程。是生物醫(yī)學工程專業(yè)課程體系的支柱之一。

3．教師簡介先修課程人體解剖學、生理學、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機過程與數(shù)理統(tǒng)計。5．課程目標5.1知識與技能本課程旨在培養(yǎng)學生應用信號處理理論或技術解決生物醫(yī)學問題的能力，獲得醫(yī)學信號處理方面的基礎理論、基本知識，了解醫(yī)學信號處理技術應用于生物醫(yī)學工程產(chǎn)品論證、分析和設計的基本原則，建立通過醫(yī)學信號處理技術，綜合運用各種工程技術手段解決生物醫(yī)學工程領域實際需求的基本思維方式，同時了解從電子信息技術專業(yè)角度分析、解決本專業(yè)領域的實際工程問題的實際運行模式，為后續(xù)課程的學習和工程應用打下良好的基礎。5.2過程與方法在教學過程中，按照兼顧知識結構構建與設計分析能力培養(yǎng)的教學理念，精心組織教學內(nèi)容。綜合利用多媒體課件、板書、視頻資料、分組研討等手段進行課堂教學，提高教學效率。同時積極開展啟發(fā)式、案例式、研討式教學，在課程考核中將理論與平時表現(xiàn)相結合，調(diào)動學員的學習積極性，提高學員的自主學習能力、分析問題能力和書面及口頭表達能力。5.3情感態(tài)度與價值觀通過本課程的教學，除使學生獲得必要的學科方面的基礎知識、專業(yè)技能和分析解決實際問題的能力外，還將使他們加深對醫(yī)學信號處理技術在生物醫(yī)學工程技術和生物醫(yī)學工程技術在現(xiàn)代社會中地位的認識，增強學生應用所學知識與技能服務社會、獻身人類健康事業(yè)的責任感、使命感、自覺性和自信心。同時，力求通過課程各教學環(huán)節(jié)的嚴格要求和教育訓練，培養(yǎng)學員一絲不茍、嚴謹求實的工作作風和獨立思考、自主創(chuàng)新的科學精神。

6．課程內(nèi)容6.1課程主要內(nèi)容第1章生物醫(yī)學信號概述

1.1學習生物醫(yī)學信號處理的理由

1.2信號及其類型

1.3一些典型的生物醫(yī)學信號簡介

1.4處理生物醫(yī)學信號的目的

第2章數(shù)字信號處理基礎

2.1傅里葉變換及其意義

2.1.1傅里葉變換的意義及各種變換對

2.1.2離散傅里葉變換

2.2傅里葉變換的性質

2.3頻域分析和譜圖表示

2.4頻域分辨率

2.5數(shù)字濾波器的設計和實現(xiàn)

第3章隨機信號基礎

3.1隨機信號

3.2隨機信號的統(tǒng)計特征描述

3.2.1概率分布函數(shù)

3.2.2各態(tài)遍歷隨機過程

3.2.3統(tǒng)計特征量

3.2.4樣本數(shù)字特征

3.3幾種典型的隨機過程

3.4隨機信號通過線性系統(tǒng)

第4章數(shù)字相關和數(shù)字卷積

4.1線性相關

4.2循環(huán)相關

4.3相干函數(shù)

4.4線性卷積

4.5循環(huán)卷積

4.6相關函數(shù)和功率譜的估計

4.7相關技術的應用

第5章維納濾波

5.1維納濾波器的時域解

5.1.1因果的維納濾波器

5.1.2有限脈沖響應法求解維納-霍夫方程

5.1.3預白化法求解維納-霍夫方程

5.2維納預測器

5.2.1因果的維納預測器

5.2.2純預測器

5.2.3一步線性預測器

5.3維納濾波器的應用

第6章卡爾曼濾波

6.1信號模型

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

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卡爾曼濾波器的應用6.2教學重點、難點及要求第1章生物醫(yī)學信號概述

一．重點確定信號隨機信號分形信號混沌信號心電圖（electrocardiogram，ECG）腦電圖（electroencephalogram,

EEG）人體醫(yī)學信號特點二．難點1．生理過程自發(fā)產(chǎn)生的信號，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。2．生物醫(yī)學信號的主要特點：微弱、隨機性強、噪聲背景強。3．采用一定的方法或技術識別和分離生物醫(yī)學信號中的有用成分和無用成分、建立多個生物醫(yī)學信號之間的關系、用更明顯或更有效的方式表達生物醫(yī)學信號中的有用成分以及預測生物醫(yī)學信號的未來行為或數(shù)值。4．對于采集的生物醫(yī)學信號，正確識別它們的類型（確定的、隨機的、分形的、混沌的、平穩(wěn)的、非平穩(wěn)的、線性的還是非線性的信號），歸類它們屬于有用成分還是無用成分，以便獲得最佳處理效果。例如，母體心電信號對于母親來說是有用成分，當處理胎兒心電信號時它屬于干擾信號（無用成分）。

第2章數(shù)字信號處理基礎

一．重點傅里葉變換傅立葉級數(shù)時域采樣離散傅里葉變換循環(huán)卷積序列的循環(huán)移位共軛對稱性塞瓦爾（Parseval）定理相位譜功率譜混疊數(shù)字濾波器平滑濾波器陷波濾波器IIR數(shù)字濾波器FIR數(shù)字濾波器

二．難點

1.傅立葉變換的意義2.離散傅立葉變換3.數(shù)字濾波器的設計

第3章隨機信號基礎

一．重點確定性信號隨機信號一維概率分布函數(shù)二維聯(lián)合概率分布函數(shù)一階平穩(wěn)過程二階平穩(wěn)過程各態(tài)遍歷隨機信號

數(shù)字期望（均值）

FIR濾波器

IIR濾波器高斯過程白噪過程限帶白噪過程

二．難點1.平穩(wěn)各態(tài)遍歷的隨機過程

2.隨機信號通過線性系統(tǒng)的關系第4章數(shù)字卷積和數(shù)字相關一．重點一階統(tǒng)計量：數(shù)字期望、均方值、方差。二階統(tǒng)計量：協(xié)方差、相關函數(shù)。協(xié)方差線性相關循環(huán)相關循環(huán)相關的意義時域相干函數(shù)頻域相干函數(shù)循環(huán)相關

時域相干函數(shù)線性卷積循環(huán)卷積參數(shù)估計非參數(shù)估計直接法估計相關函數(shù)經(jīng)典估計法周期圖法Welch法

自相關函數(shù)互相關函數(shù)

二、難點卷積和相關運算的程序編寫實現(xiàn)。第5章維納濾波一．重點維納濾波器最小均方誤差準則

維納－霍夫方程

因果維納濾波器有限脈沖響應（FIR）因果維納濾波器無限脈沖響應（IIR）因果維納濾波器預白化處理最小相位系統(tǒng)維納預測器維納純預測器維納一步預測器腦誘發(fā)電位產(chǎn)生機制疊加平均法

表面肌電信號(surface

electromyography，sEMG)ECG特征信號工頻干擾正態(tài)分布二．難點1.相關函數(shù)法推導維納濾波器的維納－霍夫方程的離散形式，以及從該方程中解出了最佳濾波器2.預白化法求解維納霍夫方程3.有限脈沖響應法求解維納-霍夫方程4.誘發(fā)電位分析方法5.用維納濾波技術去除ECG中的高斯噪聲第6章卡爾曼濾波一．重點狀態(tài)變量狀態(tài)方程量測方程

新息

卡爾曼濾波的遞推公式

誘發(fā)電位二．難點1.比較維納濾波和卡爾曼濾波方法的區(qū)別和聯(lián)系2.卡爾曼濾波的信號模型。3．應用卡爾曼濾波提取誘發(fā)腦電信號步驟：6.3學時安排教學內(nèi)容講課學時§1.1～1.4醫(yī)學信號典型醫(yī)學信號極其處理目的2§2.1傅里葉變換及其意義2§2.2傅里葉變換的性質2§2.3頻域分析和譜圖表示2§2.4～2.5頻域分辨率數(shù)字濾波器的設計和實現(xiàn)2§3.1～3.2隨機信號隨機信號的統(tǒng)計特征描述2§3.3幾種典型的隨機過程2§3.4隨機信號通過線性系統(tǒng)2§4.1線性相關2§4.2～4.3循環(huán)相關相干函數(shù)2§4.4線性卷積2§4.5循環(huán)卷積2§4.6相關函數(shù)和功率譜的估計2§4.7相關技術的應用2§5.1維納濾波器的時域解2§5.2維納預測器2§5.3維納濾波器的應用2§6.1～6.2信號模型卡爾曼濾波方法2§6.3卡爾曼濾波器的應用2

7.課程教學實施（授課時間、地點詳見教學日歷，教學內(nèi)容見各教學單元）課程名稱醫(yī)學信號處理時間分配上課周數(shù)10周學院自電學院專業(yè)生物醫(yī)學工程學時數(shù)38學時班級2013級1-2講課時數(shù)38學時學院專業(yè)習題課及課堂討論學時班級實驗學時學院專業(yè)實習學時班級每周上課時數(shù)4學時周次及日期教學、作業(yè)類別及內(nèi)容講課（教學大綱分章和題目的名稱）講課學時自學學時習題課課堂討論測驗實習名稱課堂作業(yè)數(shù)課外作業(yè)數(shù)作圖、課程設計3周2-12-222§1.1～1.4醫(yī)學信號典型醫(yī)學信號極其處理目的213周4-12-424§2.1傅里葉變換及其意義214周2-12-222§2.2傅里葉變換的性質214周4-12-424§2.3頻域分析和譜圖表示215周2-12-222§2.4～2.5頻域分辨率數(shù)字濾波器的設計和實現(xiàn)215周4-12-424§3.1～3.2隨機信號隨機信號的統(tǒng)計特征描述226周2-12-222§3.3幾種典型的隨機過程226周4-12-424運動會7周2-12-222§3.4隨機信號通過線性系統(tǒng)237周4-12-424§4.1線性相關218周2-12-222§4.2～4.3循環(huán)相關相干函數(shù)218周4-12-424§4.4線性卷積219周2-12-222§4.5循環(huán)卷積219周4-12-424§4.6相關函數(shù)和功率譜的估計2110周2-12-222§4.7相關技術的應用2110周4-12-424§5.1維納濾波器的時域解2111周2-12-222§5.2維納預測器2111周4-12-424§5.3維納濾波器的應用2212周2-12-222§6.1～6.2信號模型卡爾曼濾波方法2212周4-12-424§6.3卡爾曼濾波器的應用21章節(jié)名稱第一章生物醫(yī)學信號概述1.1學習生物醫(yī)學信號處理的理由～1.4處理生物醫(yī)學信號的目的授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求1、了解學習生物醫(yī)學信號處理的目的；2、了解學習生物醫(yī)學信號處理的重要內(nèi)容;3、了解信號的概念和類型;4、掌握典型的生物醫(yī)學信號教學內(nèi)容提要備注1、學習生物醫(yī)學信號處理的目的2、學習生物醫(yī)學信號處理的重要內(nèi)容3、信號的概念和類型4、典型的生物醫(yī)學信號15分鐘15分鐘30分鐘30分鐘教學重點難點1、信號的概念和類型；2、典型的生物醫(yī)學信號。教學組織與設計教學過程的組織首先介紹學習生物醫(yī)學信號處理的目的，然后再介紹學習生物醫(yī)學信號處理的重要內(nèi)容；接著介紹信號的概念和類型，在此基礎上介紹一些典型的生物醫(yī)學信號的參數(shù)討論作業(yè)習題的安排課后練習：醫(yī)學信號處理對醫(yī)學研究及臨床醫(yī)療的重大意義教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第二章數(shù)字信號處理基礎2.1傅里葉變換及其意義授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握傅里葉變換的各種變換對；了解傅里葉變換的意義教學內(nèi)容提要備注1、傅里葉變換的意義2、傅里葉變換對3、離散傅里葉變換10分鐘25分鐘55分鐘教學重點難點傅里葉變換對和離散傅里葉變換教學組織與設計教學過程的組織首先介紹傅里葉變換的概念和意義，再介紹各種信號的傅里葉變換對。接著介紹離散傅里葉變換。討論作業(yè)習題的安排P25/1教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第二章數(shù)字信號處理基礎2.2傅里葉變換的性質授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握傅里葉變換的性質教學內(nèi)容提要備注1、傅里葉變換的性質90分鐘教學重點難點1、傅里葉變換的性質教學組織與設計教學過程的組織依次介紹傅里葉變換的各種性質討論作業(yè)習題的安排P25/2教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第二章數(shù)字信號處理基礎2.3頻域分析和譜圖表示授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握頻譜分析的方法教學內(nèi)容提要備注1、幅度譜2、相位譜3、功率譜40分鐘30分鐘20分鐘教學重點難點1、頻譜分析中的幅度譜和相位譜以及功率譜的分析方法教學組織與設計教學過程的組織依次介紹頻譜分析中的幅度譜和相位譜以及功率譜討論作業(yè)習題的安排P25/3教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第二章數(shù)字信號處理基礎2.4頻域分辨率～2.5數(shù)字濾波器的設計和實現(xiàn)授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求了解混疊、泄漏和柵欄現(xiàn)象以及解決這些現(xiàn)象的方法；掌握頻域分辨率和采樣定理；了解數(shù)字濾波器的設計方法教學內(nèi)容提要備注1、頻譜分析的誤差2、頻率的分辨率3、頻譜分析的參數(shù)選擇4、數(shù)字濾波器的設計和實現(xiàn)10分鐘10分鐘25分鐘45分鐘教學重點難點1、混疊、泄漏和柵欄現(xiàn)象以及解決這些現(xiàn)象的方法2、頻域分辨率和采樣定理3、數(shù)字濾波器的設計方法教學組織與設計教學過程的組織首先介紹頻譜分析的誤差及混疊、泄漏和柵欄現(xiàn)象和解決這些現(xiàn)象的方法，再介紹頻率的分辨率；接著介紹頻譜分析的參數(shù)選擇；最后介紹數(shù)字濾波器的設計方法。討論作業(yè)習題的安排P25/4教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第三章隨機信號基礎3.1隨機信號～3.2隨機信號的統(tǒng)計特征描述授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求了解確定信號和隨機信號的概念；了解隨機信號的性質；了解各態(tài)遍歷隨機過程；掌握統(tǒng)計特征量；教學內(nèi)容提要備注1、確定信號和隨機信號的概念2、隨機信號的性質3、概率分布函數(shù)4、各態(tài)遍歷隨機過程5、統(tǒng)計特征量10分鐘10分鐘15分鐘25分鐘30分鐘教學重點難點1、統(tǒng)計特征量教學組織與設計教學過程的組織首先介紹確定信號和隨機信號的概念和隨機信號的性質；接著介紹概率分布函數(shù)和各態(tài)遍歷隨機過程；然后再介紹統(tǒng)計特征量，。討論作業(yè)習題的安排P38/1、2教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第三章隨機信號基礎3.2隨機信號的統(tǒng)計特征描述～3.3幾種典型的隨機過程授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握樣本數(shù)字特征；掌握高斯過程、理想白噪過程和限帶白噪過程教學內(nèi)容提要備注1、樣本數(shù)字特征2、高斯過程3、理想白噪過程4、限帶白噪過程45分鐘15分鐘15分鐘15分鐘教學重點難點1、樣本數(shù)字特征；2、理想白噪過程；3、限帶白噪過程教學組織與設計教學過程的組織首先介紹樣本數(shù)字特征；然后介紹分別介紹高斯過程、理想白噪過程和限帶白噪過程等隨機過程討論作業(yè)習題的安排P38/3、4教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第三章隨機信號基礎3.4隨機信號通過線性系統(tǒng)授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握隨機信號通過線性系統(tǒng)的基本關系式教學內(nèi)容提要備注1、隨機信號通過線性系統(tǒng)90分鐘教學重點難點1、隨機信號通過線性系統(tǒng)的基本關系式教學組織與設計教學過程的組織依次介紹隨機信號通過線性系統(tǒng)的基本關系式討論作業(yè)習題的安排P38/5、6、7教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第四章數(shù)字相關和數(shù)字卷積4.1線性相關授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求了解線性相關的概念；掌握相關函數(shù)和相關系數(shù)教學內(nèi)容提要備注1、線性相關90分鐘教學重點難點1、線性相關的分析教學組織與設計教學過程的組織首先引入線性相關的概念，在介紹線性相關函數(shù)和線性相關的分析。討論作業(yè)習題的安排P68/1教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第四章數(shù)字相關和數(shù)字卷積4.2循環(huán)相關～4.3相干函數(shù)授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求了解循環(huán)相關的概念；掌握循環(huán)相關函數(shù)；掌握時域相干函數(shù)教學內(nèi)容提要備注1、循環(huán)相關2、時域相干函數(shù)60分鐘30分鐘教學重點難點1、循環(huán)相關2、時域相干函數(shù)教學組織與設計教學過程的組織首先介紹循環(huán)相關的概念以及分析方法，然后介紹時域相干函數(shù)的分析討論作業(yè)習題的安排P68/2教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第四章數(shù)字相關和數(shù)字卷積4.3相干函數(shù)～4.4線性卷積授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握頻域相干函數(shù)；掌握線性卷積教學內(nèi)容提要備注1、頻域相干函數(shù)2、線性卷積45分鐘45分鐘教學重點難點1、頻域相干函數(shù)；2、線性卷積教學組織與設計教學過程的組織首先介紹頻域相干函數(shù)；然后再介紹線性卷積討論作業(yè)習題的安排P68/3教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第四章數(shù)字相關和數(shù)字卷積4.4線性卷積～4.5循環(huán)卷積授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握線性卷積；掌握循環(huán)卷積；教學內(nèi)容提要備注1、線性卷積2、循環(huán)卷積20分鐘70分鐘教學重點難點線性卷積2、循環(huán)卷積教學組織與設計教學過程的組織首先介紹線性卷積；然后介紹循環(huán)卷積討論作業(yè)習題的安排P68/4教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第四章數(shù)字相關和數(shù)字卷積4.5循環(huán)卷積～4.6相關函數(shù)和功率譜的估計授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握循環(huán)卷積；掌握相關函數(shù)的估計以及功率譜的估計方法；教學內(nèi)容提要備注1、循環(huán)卷積2、相關函數(shù)的估計3、功率譜的估計10分鐘45分鐘35分鐘教學重點難點1、循環(huán)卷積；2、相關函數(shù)的估計；3、功率譜的估計教學組織與設計教學過程的組織首先接著介紹循環(huán)卷積；然后介紹相關函數(shù)的估計以及功率譜的估計；討論作業(yè)習題的安排P68/5教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第四章數(shù)字相關和數(shù)字卷積4.7相關技術的應用授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求了解相關技術的應用；掌握正弦波信號的自相關函數(shù)；掌握白噪聲信號的自相關函數(shù)教學內(nèi)容提要備注1、相關技術的應用2、講解習題60分鐘30分鐘教學重點難點正弦波信號的自相關函數(shù)；白噪聲信號的自相關函數(shù)教學組織與設計教學過程的組織分別介紹相關技術的應用，即正弦波信號的自相關函數(shù)和白噪聲信號的自相關函數(shù)討論作業(yè)習題的安排P68/6教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第五章維納濾波5.1維納濾波器的時域解授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握因果的維納濾波器；掌握有限脈沖響應法和預白化法求解維納-霍夫方程教學內(nèi)容提要備注1、因果的維納濾波器2、有限脈沖響應法求解維納-霍夫方程3、預白化法求解維納-霍夫方程20分鐘35分鐘35分鐘教學重點難點1、有限脈沖響應法求解維納-霍夫方程；2、預白化法求解維納-霍夫方程教學組織與設計教學過程的組織首先引入維納濾波的概念，再介紹因果的維納濾波器以及用有限脈沖響應法和預白化法求解維納-霍夫方程。討論作業(yè)習題的安排P86/1教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第五章維納濾波5.2維納預測器授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求掌握因果的維納預測器；掌握純預測器和一步線性預測器教學內(nèi)容提要備注因果的維納預測器純預測器一步線性預測器40分鐘25分鐘25分鐘教學重點難點1、純預測器和一步線性預測器教學組織與設計教學過程的組織首先因果的維納預測器；然后純預測器和一步線性預測器討論作業(yè)習題的安排P86/2教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第五章維納濾波5.3維納濾波器的應用授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求了解維納濾波器的應用教學內(nèi)容提要備注1、維納濾波器的應用2、講解習題50分鐘40分鐘教學重點難點1、維納濾波器的應用教學組織與設計教學過程的組織首先介紹維納濾波器的應用，然后講解習題及要點討論作業(yè)習題的安排P86/3、4教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第六章卡爾曼濾波6.1信號模型～6.2卡爾曼濾波方法授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求了解卡爾曼濾波的信號模型；掌握設計卡爾曼濾波的方法教學內(nèi)容提要備注1、卡爾曼濾波的信號模型2、卡爾曼濾波的一步遞推法模型3、卡爾曼濾波的遞推公式30分鐘20分鐘40分鐘教學重點難點1、卡爾曼濾波的一步遞推法模型；2、卡爾曼濾波的遞推公式；教學組織與設計教學過程的組織首先引入卡爾曼濾波的信號模型，然后在介紹卡爾曼濾波的一步遞推法模型以及卡爾曼濾波的遞推公式討論作業(yè)習題的安排P95/1、2教學手段的應用板書教學實施小結章節(jié)名稱第六章卡爾曼濾波6.3卡爾曼濾波器的應用授課類別理論課（√）；實驗課（）教學時數(shù)2教學目的及要求了解卡爾曼濾波的信號模型；掌握設計卡爾曼濾波的方法教學內(nèi)容提要備注1、卡爾曼濾波器的應用2、例題P92/例題6-330分鐘60分鐘教學重點難點卡爾曼濾波器的實際應用計算過程教學組織與設計教學過程的組織首先引入卡爾曼濾波器的實際應用情況，然后針對實際應用進行模擬計算并以例題的形式演示出來討論作業(yè)習題的安排P95/3教學手段的應用板書教學實施小結8．學生課程學習要求8.1課前預習及課外閱讀的要求在上課之前完成對課程內(nèi)容及指定資料的閱讀，預習可以使自己發(fā)現(xiàn)舊的知識結構中的薄弱環(huán)節(jié)，并在上課前迅速補上這部分知識，為聽課掃清障礙。最好在圖書館查閱相關的資料，多看幾本讀物，可以加強知識點的理解，以保證帶著問題聽課學習。1）認真查閱文獻，不得摘抄，引用別人的觀點要標注；2）關注電子技術最新進展。8.2課堂討論的要求若老師的課堂教學內(nèi)容并未提及或未能明確解決你的問題，歡迎舉手示意提問，我會盡可能的回答你們的問題，也歡迎大家一起討論評價。你可以通過以下方式參與：1）提出問題；2）回應老師或班級其他成員提出的問題；3）對課堂討論進行評論或發(fā)表觀感。8.3課后作業(yè)1）盡量獨立完成；2）課后作業(yè)在下次上課時間前上交。8.4課程實踐的要求1、熟悉醫(yī)院醫(yī)療設備，開闊眼界，通過自主調(diào)查病人對改善醫(yī)療狀況的需求分析，歸納整理出生物醫(yī)學工程產(chǎn)品的對生物醫(yī)學信號處理的需求；2、在生物醫(yī)學工程產(chǎn)品的市場需求的基礎上分析為實現(xiàn)相關功能需要的生物醫(yī)學信號處理的知識和技術；3、制訂為實現(xiàn)生物醫(yī)學工程產(chǎn)品的開發(fā)而需要的生物醫(yī)學信號處理等工程技術手段的獲取方案。9．課程考核方式及評分規(guī)程9.1出勤（遲到、早退等）、作業(yè)、報告等的要求9.1.1出勤請在每次開始上課之前提交請假單或電話、短信請假，不接受事后請假單。不定期點名抽查出勤情況，若點名未到者一律視為曠課。請不要遲到或早退，兩次遲到（早退）視為曠課一次，曠課一次平時成績扣除4分。連續(xù)3次無故曠課者，取消本門課程考試資格。9.1.2作業(yè)、報告每少交1次作業(yè)或實驗報告，平時成績扣除5分。不交報告，則本門課程對應成績?yōu)?分。9.2成績的構成與評分規(guī)則說明本課程成績采用百分制，成績評估由過程性評價和終結性評價兩部分組成。標準如下：表9.1成績評價標準表評價內(nèi)容要素要求所占比例過程性評價1.出勤考勤記錄10%2.課堂表現(xiàn)課堂參與度10%3.課后作業(yè)作業(yè)質量10%終結性評價期末考試閉卷70%評價總計100%說明：1、考試題目類型有填空題、選擇題、判斷題、計算題、簡答題和綜合題。2、若涉及補考，成績計算方式與期末考試一致。9.3考試形式及說明（含補考）采取閉卷考試形式。10．學術誠信規(guī)定10.1考試違規(guī)與作弊處理（一）考試違規(guī)違紀學生有下列情形之一者，視為考試違紀：（1）、攜帶規(guī)定以外的物品進入考場或者未放在指定位置的；（2）、未在規(guī)定的座位參加考試的；（3）、考試開始信號發(fā)出前答題或者考試結束信號發(fā)出后繼續(xù)答題的；（4）、在考試過程中旁窺、交頭接耳、互打暗號或者手勢的；（5）、在考場或者教育考試機構禁止的范圍內(nèi)喧嘩、吸煙或者實施其他影響考場秩序的行為的；（6）、未經(jīng)考試工作人員同意在考試過程中擅自離開考場的；（7）、將試卷、答卷（含答題卡、答題紙等，下同）、草稿紙等考試用紙帶出考場的；（8）、用規(guī)定以外的筆或者紙答題或者在試卷規(guī)定以外的地方書寫姓名、考號或者以其它方式在答卷上標記信息的；（9）、其他違反考場規(guī)則但尚未構成作弊的行為。對違反考試紀律的考生，取消考試資格，令其退出考場，該科成績以零分計，并根據(jù)情節(jié)輕重，報學院和學校給予警告及以上處分。（二）、考試作弊及處理辦法（1）、對考試作弊的考生，取消考試資格，令其退出考場，該科成績以零分計，并根據(jù)情節(jié)輕重，報學院和學校給予記過、留校察看或開除等處分。（2）、對考試嚴重作弊的學生，取消其考試資格，令其退出考場，該科成績以零分計，并給予留校察看直至開除學籍的處分。10.2杜撰數(shù)據(jù)、信息處理等（1）虛開或篡改發(fā)表文章接受函。（2）在各類考試中，以任何形式作弊，篡改考試成績。（3）偽造導師或專家推薦信、簽名及其他評定（或審批）意見。（4）未經(jīng)導師審核同意，署名“四川理工學院”或導師姓名（不論第幾作者）發(fā)表與所作課題有關的學術論文。（5）學生畢業(yè)以后署名包含有導師姓名所發(fā)表的學術論文未經(jīng)過導師審核和書面同意。以上行為經(jīng)查實后視具體情況分別給予責令改正、批評教育、延緩答辯、取消獎項及學位申請資格等處理。嚴重違反學術道德、影響惡劣者，根據(jù)《四川理工學院學生違紀處分條例》給予相應校紀處分。10.3學術剽竊處理等（1）侵占、抄襲、剽竊他人學術成果（凡引用他人成果、數(shù)據(jù)、思想等，均應明確說明并詳細列出有關文獻的名稱、作者、年份、出版機構等）。（2）請他人代寫文章或代他人寫文章,購買文章作為自己的論文。（3）篡改、偽造原始記錄、實驗數(shù)據(jù)、調(diào)查數(shù)據(jù)等研究數(shù)據(jù)。（4）在未參加工作的研究成果中署名。（5）以不正當手段影響研究成果鑒定、獎學金評定、論文評閱、答辯等。（6）學術論文一稿多投。以上行為或其他違反學術誠信規(guī)范者，經(jīng)查實后視具體情況分別給予責令改正、批評教育、延緩答辯、取消獎項及學位申請資格等處理。嚴重違反學術道德、影響惡劣者，根據(jù)《四川理工學院學生違紀處分條例》給予相應校紀處分。11．課堂規(guī)范為了營造優(yōu)良的教學環(huán)境，加強教風和學風建設，規(guī)范課堂教學秩序，嚴格課堂教學管理，有序推進教學活動，提高課堂教學質量，特制定該課程課堂行為規(guī)范。同時遵守學校和學院相關制度。一、教師課堂行為準則（1）、教師應遵從學院的各項制度、規(guī)定、要求和本行為規(guī)范，服從學院和教研室的工作安排，嚴格按各教學環(huán)節(jié)要求履行其職責，不傳播、不散布有損于社會穩(wěn)定、學院聲譽和學生穩(wěn)定的言論，做到以身作則，言傳身教，教育學生熱愛祖國，尊重他人，積極上進。（2）、教師在上課前必須認真?zhèn)湔n，重溫教案（或講稿），上課時必須攜帶教學日志、教案（或講稿）等教學文件，以及必備的教學工具。(3)、教師應在上課前5分鐘到達教室，關閉本人通訊工具和其他與教學無關的電子設備，檢查教學設備，認真填寫有關教學文件，并作好上課前的最后準備工作。(4)、教師授課時，衣著應得體、大方、整潔，不得戴手套，保持服裝鈕扣齊全，嚴禁穿超短、超薄、露胸、露腰、露背的衣、褲、裙，不得穿拖鞋或鞋拖，頭發(fā)要梳理整齊、無異味、無頭屑。女教師課前可適當化妝，但不宜濃妝艷抹，不得涂抹有色指甲油，不得圍頭巾。男教師應修邊幅，不得戴帽、穿無袖背心或短外褲。(5)、教師上課時應站立（特殊情況除外），儀態(tài)端莊自然，精神飽滿，舉止文明、音量適中，板書工整清晰。授課過程使用普通話，并講究語言規(guī)范。(6)、每門課程首次上課時，教師必須按學生名冊逐一點名。開課3周內(nèi)，教師應當對從未提交本課程作業(yè)的學生作出告誡。(7)、教師應把握好規(guī)定的授課時間，不準推遲上課、提前下課或推遲下課。教師可在課前、課中或課后不定時隨機點名，也可在課間休息期間，通過適當?shù)姆绞酵瓿蓪W生到課考勤工作，并按規(guī)定把缺課情況計入學生考核成績。(8)、教師授課應與學生保持互動，采用講解啟發(fā)式、學生參與式、教師點評式等教學法，避免單向灌輸，不得照本宣科，不得念幻燈課件或課程講稿。(9)、教師在授課過程中，不得接待客人，不得吸煙。如安排學生進行課間作業(yè)，要進行巡視，并耐心解答學生的疑問，不得在座位上休息，不得撥打或接聽電話，無特殊情況不得離開教室。(10)、教師在課內(nèi)外應關心愛護學生，尊重學生人格，不得歧視后進學生，不得體罰、辱罵、嘲諷、挖苦學生，不得說臟話、粗話。在優(yōu)先保證本課程在冊學生聽課的前提下，不應禁止或清退本課程學生名冊之外的我校學生進入課堂聽課。（11）、教師未經(jīng)批準不得自行調(diào)課或停課，不得隨意變更上課地點，不得缺課，不得請他人代為授課，不得改授課為學生自習。如遇特殊情況必須調(diào)課或停課時，應按規(guī)定程序辦理調(diào)課或停課手續(xù)，并提前通知全體學生，所缺課程應安排時間及時補授。(12)、教師應按課程標準、授課計劃推進教學進程，不得違反課程學時或校歷規(guī)定提前結課。按課程學分換算的授課學時總長度，每學分偏差不得超過1.5學時。(13)、教師應提醒、告誡學生上課不遲到早退，對無故曠課、不交或抄襲作業(yè)的學生進行關愛性批評教育，并與班主任（課程協(xié)調(diào)人）保持密切溝通，共同研究解決學生中存在的問題和修讀中遇到的困難。（14）、教師應當對教學進程中的任何變化、所需采取的新舉措等，及時向學生通報。對學生提出的意見、建議和要求應及時做出答復或說明解釋。二、學生課堂行為規(guī)范(1)、學生應尊重教師，自覺遵守《高等學校學生行為準則》、學院規(guī)定的學生守則、各項紀律和本行為規(guī)范，培養(yǎng)良好的學風，服從校歷規(guī)定和個人課表計劃，認真完成所修課程的教學過程。(2)、學生進入課堂應著裝得體，言行文明，舉止優(yōu)雅。不得穿露胸、露腰、露背的服裝，不得穿拖鞋或鞋拖，不得吸煙，不得高聲喧嘩，不得追逐打鬧，不說臟話。男生不得穿著背心，女生不得穿超短裙。男女生之間不得有過分親昵舉動。(3)、學生應至少提前5分鐘到達上課地點，按上下課時間規(guī)定，不得遲到、早退或曠課。除特殊原因外，因病或因事不能到課者，應事先辦理有關請假手續(xù)并經(jīng)過批準，不得事后補假，否則以曠課論處。(4)、學生在上課前應做好準備，攜帶與上課相關的書