3生物医学信号处理 PPT.ppt

模拟信号的数字化 数字信号 数码 量化电平 模拟信号 采样保持信号 量化电平 数字信号转化成模拟信号 数字信号 数码 量化电平 D/A输出信号 模拟信号 D/A输出 模拟滤波输出 3.4 数字信号处理发展的动力 应用领域 随着数字信号处理理论和技术水平的不断提高，其硬件产品，如TMS320C6000DSP高性能、易使用和低成本的特点使它成为多通道、多功能应用场合的理想选择； 3.4 数字信号处理发展的动力 应用领域 共享modem、无线基站、光传输基站、远程操作服务器(RAS)、DSL系统、Cable modem、多通道电话系统、3D图像虚拟实现、语音识别和处理、智能机器人、雷达、大气模型和成像技术、无线多媒体通信和INTERNET等。 各种数字信息系统 Digital Media Processing Webpad Telematics Wireless Devices:802.11, Bluetooth, Others Enhanced Gaming Military and Government Cellular, Secure Connectivity Industry-Specific PDAs Biometrics Medical Devices 3.4 数字信号处理发展的动力 在机械制造中，基于 FFT算法的频谱分析仪用于振动分析和机械故障诊断； 医学中使用数字信号处理技术对心电(ECG)和脑电(EEG)等生物电信号作分析和处理； 数字音频广播(DAB)广泛地使用了数字信号处理技术。 语音压缩 在ＧＳＭ手机中用ＤＳＰ可将语音压缩至13ｋbsp 在Inmarsat Ｍ卫星电话中用ＤＳＰ将语音压缩至4.3ｋbps后,仍具有良好的清晰度 在语音信箱、留言电话方面也都采用语音压缩技术和ＤＳＰ。 图像处理 数据压缩： 采用压缩编码，可在保证一定图像（或声音）质量的条件下，以最小的数据率来表达和传送图像（或声音）信息。 图像复原 清晰化与增强：由于单个数字图像以1兆个采样值的量级表示，所以要求高性能的处理机、高密度的数据存储器。即要求高速度硬件。 数字压缩 在一定条件下把原始信号所含信息数据进行压缩,如语音、声音、图像信号中含有许多冗余信息,通过数字信号压缩算法最大限度地去除这些信号中的冗余度,使压缩后信号带宽减小,提高传输效率。作数据存储时可降低所需存储介质的容量。 例如直径为120ｍｍ的ＣＤ光盘,本来存储的只是一套70分钟的Ｈｉ Ｆｉ立体声音乐,现在可将70分钟电视信号和音乐信号都压缩到120ｍｍ的光盘上,即ＶＣＤ光盘。 会议电视和可视电话 采用ＤＳＰ完成视频图像信号的压缩,制成可通过公用电话交换网(ＰＳＴＮ)传输的会议电视或可视电话。 雷达 在军事上，雷达、计算机、射击武器等组成一个自动控制系统。 当目标进入雷达的作用半径以内并被雷达自动跟踪时，雷达就测量出目标的当前位置(距离、方位角和高低角)，并把数据送入计算机，推算出目标的航向，航速，引导导弹或自动火炮去击中目标(爱国者导弹对飞毛腿导弹)。 生物医学信号处理方法 采用相干平均技术已成功提取诱发脑电、希氏束电和心室晚电位等微弱信号； 在心电和脑电体表标测中采用计算机进行多道信号同步处理并推求原始信号源的活动（逆问题）； 生物医学信号处理方法 在心电、脑电、心音、肺音等信号的自动识别分析中应用了多种信号处理方法进行特征提取与自动分类； 在生理信号数据压缩和模式分类中引入了人工神经网络方法； 生物医学信号处理方法 在脑电、心电、神经电活动、图像分割处理、三维图像表面特征提取及建模等方面引入混沌与分形理论等，已取得了许多重要的研究成果并得到了广泛的临床应用。 数字信号处理的特点 自1960年以来，随着计算机技术和现代信息技术的飞速发展，产生了一门新的独立学科体系：数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）。 数字信号处理是利用计算机或专用处理芯片，以数值计算的方法对信号进行采集、分析、变换、识别等加工处理，从而达到提取信息和便于应用的目的。 数字信号处理的特点 算法灵活 运算精确 抗干扰性强 速度快 此外，数字系统还具有设备尺寸小，造价低，便于大规模集成，便于实现多维信号处理等突出优点。 3 信号及其描述 3.1 信号 3.2 系统 3.3 采样 3.4 数字信号处理发展的动力 3.1 信号（signals） 自然界中信息的一种物理体现，是信息的载体 在信号处理领域，信号被定义为一个随时间变化的物理量。例如心电监护仪描记的病人的心电、呼吸等信号。 信号一般可以表示为一个数学函数式，以x(t)表示，自变量t为时间，x(t)表示信号随时间t的变化情况。如正弦波信号： 3.1 信号（signa