Xiamen University

厦门大学GE3全英文教学课程建设项目

《信号检测理论》

课程简介

  • 课程名称: 信号检测理论
  • 课程层次: 本科
  • 课程属性: 专业选修课
  • 开课学期: 2016-2017学年第2学期
  • 考核方式: 课程论文
  • 课程性质、目的与任务:
  • 本课程的讲授内容主要是生化、电磁和语音信号的处理。本课程还将结合数学模型和计算机方法等工具来介绍信号和数据处理的方法,如何运用数据挖掘、统计分析和神经网络来分析信号。本课程采用中英文双语教学,英文教学课件和课程辅导网页。

  • 教学基本要求:
  • 本课程利用多媒体设备与计算机建模工具讲解信号处理和数据挖掘的基本原理和技术,通过实例演示让学生了解数据挖掘主要算法及数据挖掘技术在生化、电磁和语言信号处理中的运用,掌握基本的计算机建模工具使用方法。本课程涉及英文文献,要求学生应具备较好的英文基础知识和数学功底。

  • 先修课程:
  • 高等数学, 线性代数, 英语, 概率论与数理统计, 信号与系统

  • 教材及参考书目:
  • R. M. Rangayyan, Biomedical Signal Analysis, 2nd ed. IEEE and Wiely, 2015
    S. K. Mitra, Digital Signal Processing: A Computer-Based Approach, 2nd ed. Mcgraw-Hill Press, 2001
    S. Haykin, Adaptive Filters Theory, 4th ed. Prentice Hall PTR, 2002

    教学团队

    Yunfeng Wu
    吴云峰 副教授, 课程负责人
    Yugui Xiao
    肖玉贵, 硕士研究生, 助教

    实验部分

    实验1: 同步平均法消除噪声 (Synchronized Averaging for Noise Reduction)

    • 实验说明: 学习同步平均方法用于消除信号中的噪声成分
    • 实验要求:
    • 1. 熟悉MATLAB编程环境
      2. 学习同步平均方法消除噪声
      3. 学习计算信噪比SNR参数
    • 实验数据和具体要求:

    实验2: ECG信号中的电源工作频率干扰消除 (ECG Filtering for Powerline Artifact Removal)

    • 实验说明: 消除心电信号中的电源工作频率干扰
    • 实验要求:
    • 1. 计算陷波滤波器的传递函数和差分方程
      2. 画出50/60 Hz电源工作频率干扰消除前后的信号波形图
      3. 画出心电信号在电源工作频率干扰消除前后的频谱图
      4. 画出陷波滤波器的幅度响应和相位响应图
    • 实验数据和具体要求:

    实验3: ECG信号中的随机噪声消除 (Filtering of the ECG for the Removal of Noise)

    • 实验说明: 消除心电信号中的低频和高频干扰
    • 实验要求:
    • 1. 计算梳妆滤波器的传递函数和差分方程
      2. 画出心电信号在消除干扰前后的波形图
      3. 画出心电信号在消除干扰前后的频谱图
      4. 画出组合滤波器的幅度响应和相位响应图
    • 实验数据和具体要求:

    实验4: QRS波群检测 (QRS Detection)

    • 实验说明:
    • Pan-Tompkins算法是心电图QRS波群实时检测的经典算法,其算法流程包括以下几个处理步骤。要求按课程给点的心电信号实现PT算法的QRS波群检测,并撰写提交实验报告。
    • 实验要求:
    • 1. 画出每个ECG信号的处理各阶段结果图,并进行同步校正和峰值点标记
      2. 计算每个ECG信号的心跳总数和每分钟的心律次数
      3. 计算每个ECG信号的 Average RR interval 和 RR interval的标准差 (单位: ms)
      4. 计算每个ECG信号的 Average QRS width (单位: ms)
      5*. 设计Matlab程序实现QRS峰值的实时 (real-time) 检测
    • 实验数据和具体要求:
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