Teoria sygnałów biologicznych

Charakterystyka przedmiotu

Materiały do pobrania

Wymagania wstępne

• Znajomość algebry oraz analizy matematycznej.
• Znajomość podstaw automatyki i sterowania.
• Pozytywna ocena z przedmiotu "Podstawy teorii sygnałów".
• Posiadanie podstawowej wiedzy i umiejętności programowania w środowisku pakietu Matlab.

Na ćwiczeniach potrzebny będzie pakiet MATLAB (prośba o zainstalowanie darmowej wersji studenckiej: www.ci.pw.edu.pl/Uslugi/Dystrybucja-oprogramowania/Oprogramowanie-inzynierskie/MATLAB)

Cele przedmiotu

• Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami ogólnej teorii sygnałów.
• Pozyskanie wiedzy oraz umiejętności dotyczących matematycznego opisu sygnałów oraz metod ich cyfrowego przetwarzania.
• Poznanie sposobów pomiarów typowych sygnałów biologicznych.
• Zapoznanie się z wybranymi metodami przetwarzania oraz analizy rzeczywistych sygnałów biologicznych w dziedzinie czasu oraz częstotliwości.
• Przygotowanie do korzystania z profesjonalnego oprogramowania inżynierskiego z zakresu analizy sygnałów.

Program przedmiotu

Wykład:

• Cele analizy sygnałów biologicznych.
• Wybrane zagadnienia ogólnej teorii sygnałów.
• Klasyfikacja sygnałów.
• Analiza częstotliwościowa oraz czasowo-częstotliwościowa sygnałów ciągłych oraz dyskretnych.
• Analiza korelacyjna sygnałów.
• Podstawy teoretyczne przetwarzania sygnałów.
• Modelowanie, filtracja i analiza dynamiczna układów.
• Podstawy elektrofizjologii komórki. Model numeryczny fizjologii człowieka.
• Elektrokardiografia. Technika rejestracji i analizy wybranych sygnałów biologicznych EKG.
• Elektromiografia.
• Elektroencefalografia.

Ćwiczenia:

• Generacja oraz przetwarzanie sygnałów biologicznych przy użyciu pakietu MATLAB.
• Wykonanie analiz zadanych sygnałów biologicznych (EKG, EMG, EEG oraz  dynamicznego badania spirometrycznego).
• Rejestracja i przetwarzanie rzeczywistych sygnałów, uzyskanych na ćwiczeniach (Holter EKG, cyfrowy spirometr).

Zalecane lektury

• Augustyniak P.: Przetwarzanie sygnałów  rentgenodiagnostycznych. UWND AGH, 2001
• Augustyniak P.: Transformacje falkowe w zastosowaniach elektrodiagnostycznych. UWND AGH, 2003
• Szabatin J.: Przetwarzanie sygnałów. 23 września 2003
• Tadeusiewicz R.: Informatyka medyczna. UMCS, Lublin 2011
• Zieliński T.P.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. WKiŁ, Warszawa 2006
• Zmarzły D.: Pomiary elektrycznych wielkości medycznych. Politechnika Opolska, Opole 2005
• MATLAB R2010b Documentation [online]. The MathWorks, Inc., 2010
• www.nature.com
• www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-laureates-in-physiology-or-medicine/
• https://cordis.europa.eu/article/id/156595-mechanisms-of-nerve-regeneration/pl
• Materiały częściowo przygotowane na podstawie wykładów dr M. Świetlika, utworzonych w ramach „Programu Rozwoju Dydaktycznego Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej” (PO Kapitał Ludzki, Priorytet IV, Działanie 4.1, Poddziałanie 4.1.1. „Wzmocnienie potencjału dydaktycznego uczelni”), 2012-2015

Materiały do pobrania

Platforma MS Teams