Biosignalverarbeitung (BSV4)

 

 

Werner Backfrieder

 

Ziel der Vorlesung

 

Die digitale Signalverarbeitung hat die automatisierte Informationsverarbeitung beginnend in den 60er Jahren mit der Entwicklung leistungsfähiger Computer revolutioniert. Das Gebiet der Signalverarbeitung ist typischerweise stark fächerübergreifend und hat seine Schwerpunkte in der Telekommunikation, verschiedenen Ortungsverfahren (RADAR, SONAR) und der medizinischen Bildgebung. In dieser Vorlesung sollen die Grundlagen der Signalverarbeitung ohne den zugrundeliegenden strengen mathematischen Formalismus entwickelt werden, bis hin zum Verstehen und der Ausarbeitung selbständiger Anwendungen in biomedizinischen Problemstellungen.

 

 

 

Inhalte

 

Themenüberblick + Einführung

BSV01.pdf

BSV01a.pdf

BSV01bw.pdf

 

Charakterisierung von Signalen

BSV02.pdf

BSV02bw.pdf

Signal-Leistung

Signale im Frequenzbereich

Fourierreihe und -transformation

BSV03.pdf

Kopp, Jähne

Abtastung und Rekonstruktion, diskrete Signale im Frequenzbereich

BSV04.pdf

BSV04bw.pdf

 

Einführung in Matlab

BSV05.pdf

BSV05bw.pdf

Matlab Demo

Lineare Filter

BSV06.pdf

BSV06bw.pdf

 

Principal Components Analysis

BSV07.pdf

BSV07bw.pdf

 

Adaptive Filter

BSV08.pdf

BSV08bw.pdf

 

 

 

Ergänzend zur Vorlesung kann ein Buch von der Site http://www.dspguide.com  frei bezogen werden.

 

Übungen

 

Die Übungsaufgaben sind in Blöcke gruppiert, die während der Übungsstunden in Gruppen (2-3 Studenten) mit Unterstützung des Übungsleiters bearbeitet werden. Über die jeweiligen Blöcke wird von jeder Gruppe ein Protokoll (pdf-Format) angefertigt und gemeinsam mit den m-Skripts dem Übungsleiter übergeben.

 

Die Beurteilung erfolgt aus zwei Teilen:

(1)   Am Ende jedes Blocks werden die Lösungen in jeder Gruppe mit dem Übungsleiter diskutiert.

(2)   Abgabeprotokolle

(3)   Multip

 

Die Übungsbeispiele werden in Matlab erarbeitet. In MatlabMemo.pdf ist eine Liste der gebräuchlichsten Matlab-Befehle gemeinsam mit einer kurzen Beschreibung zusammengestellt.  MatlabHOWTO ist eine hypertextbasierte Sammlung von Fragen über Matlab, die für die Übungen relevant sind, und einige Code-Fragmente.

 

Diskrete Signale, FFT

Block1

Lösung: B1.m, B1b.m, Spectrogramm.m

Audio-File , WAV-Archiv, EKG-Signal

Filter, PCA

Block2

Lösung: FBP

m-files,  images