本文關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)信號處理，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《生物醫(yī)學(xué)信號處理》實(shí)驗(yàn)演示軟件開發(fā)李凌,蔣曉平,饒妮妮,堯德中(電子科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610054)摘要:由于醫(yī)學(xué)信號的隨機(jī)性、廣泛性和復(fù)雜性,使得生物醫(yī)學(xué)信號處理課程的教學(xué)具有一定的挑戰(zhàn)。為了提高教學(xué)效果,本文結(jié)合實(shí)際的教學(xué)過程,探討了關(guān)于該課程實(shí)驗(yàn)演示軟件制作的思路、方法、目的,指出如何把醫(yī)學(xué)信號處理中抽象的算法用演示工具直觀的表達(dá)出來。關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)信號處理;Matlab;現(xiàn)代教學(xué)手段中圖分類號:R318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1005- 202X(2007)01- 0074- 03Developing the Experimental Demo Software of Biomedical Signal ProcessingLI Ling, JIANG Xiao-ping, RAO Ni-ni, YAO De-zhong(School of Life Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China, ChengduSichuan 61005(來源：[])4, China)Abstract:“Biomedical Signal Processing”requires that students have the basic skills of digital signal processing, physiologyand primary ability puter programming. Based on our survey, it is usually a difficult task for students to master thiscourse well. In order to improve the teaching effect, in the present paper we discuss on the idea, method and aim of developingthe experimental demo software and show that how to express abstractive si(來源：[])gnal processing algorithm in a simple way.Key words:biomedical signal processing; matlab; modern teaching method前言生物醫(yī)學(xué)信號處理是國內(nèi)外近年來迅速發(fā)展的數(shù)字信號處理應(yīng)用的一個方面,它的任務(wù)是從由生理過程產(chǎn)生的信號中提取針對研究目的的信息。在醫(yī)學(xué)研究中有各種待提取和處理的信號:有由生理過程自發(fā)產(chǎn)生的主動信號,例如心電、腦電、肌電、眼電、胃電等電生理信號和體溫、血壓、脈搏、呼吸等非電生理信號;還有外界施加于人體,把人體作為通道,用以進(jìn)行探查的被動信號,例如超聲波、同位素、X 射線、磁共振等。它們是對人體進(jìn)行診斷、監(jiān)護(hù)和治療的重要依據(jù)。由于生命機(jī)理的復(fù)雜性,如何從這些信號中提取所需信息是困難的,但也是研究生命科學(xué)的一種有力工具。應(yīng)用不同的現(xiàn)代教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量是教學(xué)改革的重要方面。通過對教學(xué)實(shí)踐的不斷總結(jié),并結(jié)合本校特點(diǎn),我們自行研制了一套生物醫(yī)學(xué)信號處理實(shí)驗(yàn)演示軟件,演示內(nèi)容緊跟(來源：[])理論教學(xué),基本保證每個演示是每章理論內(nèi)容的實(shí)踐。2005 年本課程被評為四川省精品課程。1 演示軟件設(shè)計(jì)思路通過近一年的準(zhǔn)備,組織教學(xué)研討,認(rèn)真閱讀和研究教材,討論了課程的教學(xué)大綱和教材內(nèi)容的取舍,我們選用了 2005 年科學(xué)出版社的《生物醫(yī)學(xué)信號數(shù)字處理技術(shù)及應(yīng)用》教材。該教材內(nèi)容廣泛,根據(jù)教學(xué)課時(shí)選擇其中的一部分內(nèi)容進(jìn)行課堂教學(xué),另外一些內(nèi)容可以作為自學(xué)內(nèi)容。結(jié)合本校理工特色,我們選擇的內(nèi)容偏重信號處理算法�；A(chǔ)部分的教學(xué),包括數(shù)字信號處理的總結(jié)和歸納、隨機(jī)信號的基礎(chǔ);方法部分的教學(xué),包括卷積和相關(guān)技術(shù)、維納濾波、參數(shù)建模法、自適應(yīng)濾波。詳細(xì)推導(dǎo)、講解,盡量做到讓學(xué)生了解該方法的來龍去脈,掌握該方法能處理什么樣的信號,如何處理的,并且讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證。根據(jù)調(diào)查,學(xué)生反映生物醫(yī)學(xué)信號處理課程的學(xué)習(xí)偏難,方法要結(jié)合應(yīng)用才能真正被理解。因此結(jié)合理論知識,設(shè)計(jì)了五次上機(jī)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生實(shí)際對腦電、心電等信號進(jìn)行仿真處理,學(xué)生反映效果較好“一次實(shí)驗(yàn)下來,對于理論的理解和個人編程水平都有提高”。學(xué)生要(來源：[])求增加這部分教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)更多的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生的要求,并且考慮到學(xué)生個體的差異性,我們設(shè)計(jì)了一套演示軟件,提供多種信號處理方收稿日期:2006- 05- 10作者簡介:李凌(1975- ),女,電子科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院講師,從事生物醫(yī)學(xué)信號處理課程教學(xué)及相關(guān)的科研工作。E-mail:liling@uestc.。2007 年 1 月中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志 Jan.,2007第 24 卷第 1 期 Chinese Journal of Medical Physics Vol.24. No.1 74- -圖 2 利用相關(guān)函數(shù)進(jìn)行信號檢測Fig.2 Detect the signal by the correlation function法和典型處理方法的演示,讓學(xué)生對任意的醫(yī)學(xué)信號進(jìn)行處理,以圖形的方式顯示結(jié)果,加深理論與實(shí)踐結(jié)合,為學(xué)生提供直觀的處理過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2 演示軟件的設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)考慮到 Matlab 語言在數(shù)值計(jì)算上的方便,易上手等優(yōu)點(diǎn),我們設(shè)計(jì)工具箱的開發(fā)平臺選擇使用(來源：[])Matlab6.5 版本。2.1 主界面的設(shè)計(jì)主界面主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的載入與調(diào)用,并且對所調(diào)用數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。界面的制作遵循以下三個原則:簡單性、一致性、習(xí)常性,所以應(yīng)保持整個界面的簡潔和容易操作,基于這些原則,界面只設(shè)置了必備的菜單項(xiàng)和按鈕。界面采用 Matlab 提供的設(shè)計(jì)、修改圖形用戶界面的專用工作臺 GUI 進(jìn)行制作,在 Matlab 指令窗中運(yùn)行 guide 指令,調(diào)用GUI 設(shè)計(jì)工作臺進(jìn)行設(shè)計(jì),主界面如圖 1 所示。演示工具箱設(shè)置了必要的三個菜單項(xiàng):文件(file),實(shí)驗(yàn)(experiments)和幫助(help)。每個菜單項(xiàng)在點(diǎn)擊時(shí)都有下拉菜單。其中 File 主要是實(shí)現(xiàn)對各類醫(yī)學(xué)信號數(shù)據(jù)的裝載, 可同時(shí)裝載多個數(shù)據(jù)。Experiments 是對所選數(shù)據(jù)進(jìn)行各種信號處理。幫助文件里主要對數(shù)據(jù)和處理方法進(jìn)行了介紹。此外,在界面上設(shè)置了五

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