生物医学信号实验报告
生物医学信号处理
实验报告
班级：111100402
姓名、学号：云莉11110040230
张素丽11110040231
张宇11110040232
赵倩男11110040233
钟茂娇11110040234 指导老师：崔建国、王洪
实验名称：模拟滤波器、ECG放大器及QRS检测器
一、实验目的：1、学习四种模拟滤波器：低通、高通、带通
和带阻滤波器的特性；2、将这些滤波器用于ECG放大器
中，学会如何在QRS检测电路中应用这些滤波器。
实验仪器：双踪示波器、信号发生器、ECG电极、记录
仪、ECG放大器和QRS探测电路板、模拟滤波器板。
二、实验原理步骤：采用集成四个运算放大器的LM324可构成
上述的所有电路。电路图如书上所示。
1、低通滤波器
（1）打开滤波器板上的电源。将信号发生器产生的10HZ的正弦波信号以尽可能小的幅值送到积分器的输入端，同时用滤波器观察输入和输出，计算增益。
（2）从10HZ开始，以10HZ为单位逐渐增加频率，直至200HZ位置，记录每个频率点的输出。用这些只画出幅频特性图，然后找到输出值为10HZ处输出值的0.707倍的频率点，记录这个频率值。
（3）通过观察输入输出的相移来验证低通滤波器在高频段的积分作用，记录在高端转折频率处的相移。
2、高通滤波器
（1）将信号发生器产生的最小幅值的200HZ正弦信号送到差分放大器输入端，同时用示波器观察输入和输出，
（2）从200HZ频率点开始，一枚20HZ为单位逐渐减小频率，直至接近主频率为止，记录每个频率点的输出，然后找出在什么频率处的幅值喂200HZ处幅值的0.707杯，这是低端频率的3DB 点，记录下这个值。
（3）通过观察输入、输出的相移，验证噶奥通滤波器再低频段的差分结果。
3、带通滤波器
对于1V的正弦信号，从10HZ到150HZ变化其频率.记录gao/di转折品路，找到这个滤波器的中心频率和带宽。
4、带阻滤波器/陷波器
给本滤波器施加1V、60HZ正弦信号，测量输出电压，对于100HZ正弦信号重复此过程，记录结果。
三、实验结果及分析：
(1)低通滤波器幅频特性图
（2）高通滤波器幅频特性图
（4）带通滤波器幅频特性图
（5）带阻滤波器幅频特性图
即通过四个图我们可以清楚地知道低通滤波器在120HZ处的输出值是10HZ处输出值得0.707倍；高通滤波器在40HZ处输出值是200HZ处幅值的0.707倍；带通滤波器的转折频率是80HZ；而带阻滤波器频率一直增大。
一、实验名称：信号转换、FIR滤波器的设计
一、二、实验目的：：（1）证实采样速率对信号频谱的影
响，阐明品与混叠的结果
（2）学会FIR滤波器的设计方法（3）学会使用UW DigiScope软件
实验仪器：安装有UW DigiScope 软件的计算机一台
三、实验原理步骤：1、信号转换：
（1）安装UWDigiScope软件，打开，然后安装正弦波，并计算其周期。已远高于Nyqaist f的f=550HZ采样该波，使用零阶保持命令重建信号，测量峰值发生的频谱。
（2）以Nyqaist f的5%~10%的采样频率采样。描述采样数据的出现何其功率谱，测量响应峰值的f。
（3）再以几倍的Nyqaist f频率采样，观察采样结果。
（4）再加一个正弦波，构成两个正弦波叠加的效果。再重复上述步骤，观察结果。
2、FIR滤波器的设计：
（1）先用UWDigiScope软件的主菜单“（G）enwave”功能生成带有一些随机噪声的ECG文件，如生成频率为20HZ 的正弦波信号，且添加频率为50HZ的噪声信号在里面，再选择“（L）oad filter”，最后选择hanning-fil来运行海宁滤波器。此（G）enwave功能装载后立即执行滤波函数。通过选择“（R）un filter”可以观察到两个滤波器级联的效果。
（2）滤波器poly。2.fil，poly。3.fil和poly。4.fil 分别为L=2,3,4的最小平方平滑滤波器。测试其中一个的
ECG数据，首先用“（C）opy data”命令将初始信号从上通道移到下通道，然后应用ECG数据，用“（L）oad filter”来装载并运行滤波器。观察每个滤波器的幅值响应和相位响应，改变ECG的数据采样频率，观察滤波器的性能变化。
（3）再装载poly。4.fil滤波器，用“（M）easure”命令来测量未滤波数据和滤波数据中QRS峰值间隔的差别。
（4）求导数：在ECG上用不同的求导滤波器限制做实验。
（5）脉冲响应：首先选择“（F）ilters”，然后选择“（D）esign”接着选择“（P）ulse resp”，并指定滤波器字长为 5.输入合适的传递函数方程的系数观察频率响应。在存储滤波器结果后返回主菜单，用“（G）enwave”功能产生一个正弦波，然后“（R）un filter”来观察滤波效果。
（6）零点设置：在单位圆上设置零点，产生50HZ的噪声，用滤波器去噪声。
四、实验结果分析：
即通过实验分析我们可以得到这些图形。
医疗报告生物医学仪器实验报告
数据采集综合性训练 目录 一、科研训练目的以及内容3 二、科研训练设备3 三、采集系统构成3 四、驱动程序说明5 五、程序框架6 六、代码关键算法说明7 七、实验总结及讨论8 八、专题资料总结11 参考文献17 指导教师：邹远文 材料科学与工程学院 生物医学工程专业 0843015044 王夕雨 一、科研训练目的及内容
1、科研训练目的 数据采集是仪器设计中的关键环节，涉及计算机语言、微机原理、操作系统、数字电路、嵌入式系统、数字信号处理等多门课程的内容；同时要求具备计算机编程、设备器件组装等实际操作能力。通过此项训练，能将多门课程的内容融合，加深学生对课程内容的理解，提升学生实际运用课程知识的能力； 同时为学生进入科研训练和毕业论文阶段，打下工程运用的基础。 2、科研训练内容 1、USB和BIOPAC的AD/DA、数字IO的编程（VC++）和使用 2、练习采集数据存储与管理 3、练习示波器和信号发生器 二、科研训练设备 1、计算机 2、USB数据采集卡和BIOPAC数据采集器 3、示波器和信号发生器 三、采集系统的构成 本次数据采集系统主要是USB数据采集与电脑和示波器数据采集，信号发生器用FG-275/FG-273A。 图1数据采集卡 图2信号发生器 图3示波器 USB数据采集系统的构成如下图1所示。[1]
图4、USB数据采集系统 示波器数据采集系统的构成如图5。泰克TDS3000C系列示波器拥有高达500MHz的带宽，在紧凑的电池供电的设计中提供了经济的性能，这一流行的产品系列现在配有USB主机端口和PC连接软件，同时提供了熟悉的操作和简单的导航功能，您可以用更少的时间学习和重新学习怎样使用示波器，用更多的时间完成手头的任务。[2] 图5、示波器数据采集系统 FG-275/FG-273A函数信号发生器。[3] FG-273A/-275函数信号发生器规格 方波特性： 对称性：±3%或更小(100Hz时) 上升及下降时间：最大100ns(最大输出) 正弦波特性： 失真：1%或更小(100KHz时) 三角波特性： 线性：1%或更小(100KHz时) 电源要求：100/120/220/240VAC,50/60Hz,约20VA 尺寸：240(宽)×64(高)×190(长)mm 重量：1.8kg 特点： ·扫描/函数/脉冲信号产生
数字信号处理实验报告
数字信号处理作业提交日期：2016年7月15日
实验一 维纳滤波器的设计 第一部分 设计一维纳滤波器。 (1)产生三组观测数据，首先根据()(1)()s n as n w n =-+产生信号()s n ，将其加噪(信噪比分别为20,10,6dB dB dB )，得到观测数据123(),(),()x n x n x n 。 (2)估计()i x n ，1,2,3i =的AR 模型参数。假设信号长度为L ，AR 模型阶数为N ，分析实验结果，并讨论改变L ，N 对实验结果的影响。 1 实验原理 滤波技术是信号分析、处理技术的重要分支，无论是信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传递是至关重要的。信号分析检测与处理的一个十分重要的内容就是从噪声中提取信号，实现这种功能的有效手段之一是设计一种具有最佳线性过滤特性的滤波器，当伴有噪声的信号通过这种滤波器的时候，它可以将信号尽可能精确地重现或对信号做出尽可能精确的估计，而对所伴随噪声进行最大限度地抑制。维纳滤波器就是这种滤波器的典型代表之一。 维纳（Wiener ）是用来解决从噪声中提取信号的一种过滤（或滤波）方法。这种线性滤波问题，可以看做是一种估计问题或一种线性估计问题。 设一线性系统的单位样本响应为()h n ，当输入以随机信号()x n ，且 ()() () x n s n v n =+，其中()s n 表示原始信号，即期望信号。()v n 表示噪声，则输出()y n 为()=()()m y n h m x n m -∑，我们希望信号()x n 经过线性系统()h n 后得到的()y n 尽可能接近 于()s n ，因此称()y n 为估计值，用?()s n 表示。 则维纳滤波器的输入-输出关系可用下面表示。 设误差信号为()e n ,则?()()()e n s n s n =-,显然)(n e 可能是正值，也可能是负值，并且它是一个随机变量。因此，用它的均方误差来表达误差是合理的，所谓均方误差最小即 它的平方的统计期望最小：222?[|()|][|()()|][|()()|]E e n E s n s n E s n y n =-=-=min 。而要使均方误差最小，则需要满足2[|()|]j E e n h ?=0. 进一步导出维纳-霍夫方程为：()()()()*(),0,1,2...xs xx xx i R m h i R m i R m h m m =-==∑ 写成矩阵形式为：xs xx R R h =，可知：1xs xx h R R -=。表明已知期望信号与观测数据的互相关函数以及观测信号的自相关函数时，可以通过矩阵求逆运算，得到维纳滤波器的
数字信号处理-实验报告
学生实验报告 （理工类） 课程名称：数字信号处理专业班级：通信（4）班学生学号：学生姓名： 所属院部：网络与通信工程学院指导教师： 20 16 ——20 17 学年第一学期 金陵科技学院教务处制
实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 （1）细致观察，及时、准确、如实记录。 （2）准确说明，层次清晰。 （3）尽量采用专用术语来说明事物。 （4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。 （5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求 实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。
实验项目名称：MATLAB语言工作环境和基本操作实验学时： 同组学生姓名：实验地点：工科楼A205 实验日期：实验成绩： 批改教师：批改时间： 一、实验目的和要求 目的： 1．初步了解MATLAB开发环境和常用菜单的使用方法； 2．熟悉MATLAB常用窗口，包括命令窗口、历史窗口、当前工作窗口、工作空间浏览器窗口、数组编辑器窗口和M文件编辑/调试窗口等； 3．了解MATLAB的命令格式； 4．熟悉MATLAB的帮助系统。 要求： 1. 简述实验原理及目的。 2. 记录调试运行情况及所遇问题的解决方法。 3. 简要回答思考题。 二、实验仪器和设备 微型计算机、Matlab6.5以上版本的编程环境。 三、实验过程 命令窗口(Command Window)： (1) 用于执行MATLAB命令，正常情况下提示符为“>>”，表示MATLAB进入工作状态。 (2) 在提示符后输入运算指令和函数调用等命令（不带“；”），MATLAB将迅速显示出结果并 再次进入准备工作状态。 (3) 若命令后带有“；”，MATLAB执行命令后不显示结果。 (4) 在准备工作状态下，如果按上下键，MATLAB会按顺序依次显示以前输入的命令，若要执 行它，则直接回车即可。 工作空间(Workspace)： (1) 显示计算机内存中现有变量的名称、类型、结构及其占用子节数等。 (2) 如果直接双击某变量，则弹出Array Editor窗口供用户查看及修改变量内容。 (3) 该窗口上有工具条支持用户将某变量存储到文件中或者从文件中载入某变量。 命令历史记录(Command History)： (1) 保存并显示用户在命令窗口中输入过的命令，以及每次启动MATLAB的时间等信息 (2) 若双击某条命令记录，则MATLAB会再次执行该命令。 当前路径窗口(Current Directory)：
生物医学工程大实验报告
心电检测实验 实验目的 1.复习放大器,滤波器等相关知识, 了解心电测量的原理，并学习用生理信号采集系统记录人体心电图。 2.要求掌握心电测量电路的硬件实现方法，锻炼电路板的焊接与调试能力. 3.学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。 实验器材 信号发生器，电源，示波器，电机夹，导线若干，电路板一块 实验原理 1.心脏的基本构造和心电图(ECG) 心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力；心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。 心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支(束)，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞(窦房结内)的自律作用下，通过房、室、神经束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有：交感神经，兴奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经兴奋时使心率变慢，还
有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。 神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支(束)的传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微弱的心脏电活动，称为ECG(electrocardiogram)---心电图，早在1903年就发现心电图及基本测量方法；心电图机检查人体的ECG，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。 标准ECG及参数如下： 典型心电图波形 目前ECG的测量技术已很成熟，标准ECG都打印在栅格纸上，标明X方向每格0.04秒，Y方向每格0.1mv.一般来说，P波表征心脏收缩期开始；QRS复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始；T波是心室舒张的结果，将延续到下一个P波止. ECG测量基本导联三角形(肢体)：
数字信号处理实验报告
实验一MATLAB语言的基本使用方法 实验类别：基础性实验 实验目的： （1）了解MATLAB程序设计语言的基本方法，熟悉MATLAB软件运行环境。 （2）掌握创建、保存、打开m文件的方法，掌握设置文件路径的方法。 （3）掌握变量、函数等有关概念，具备初步的将一般数学问题转化为对应计算机模型并进行处理的能力。 （4）掌握二维平面图形的绘制方法，能够使用这些方法进行常用的数据可视化处理。 实验内容和步骤： 1、打开MATLAB，熟悉MATLAB环境。 2、在命令窗口中分别产生3*3全零矩阵，单位矩阵，全1矩阵。 3、学习m文件的建立、保存、打开、运行方法。 4、设有一模拟信号f(t)=1.5sin60πt,取?t=0.001,n=0,1,2,…,N-1进行抽样，得到 序列f(n),编写一个m文件sy1_1.m,分别用stem,plot,subplot等命令绘制32 点序列f(n)(N=32)的图形，给图形加入标注，图注，图例。 5、学习如何利用MATLAB帮助信息。 实验结果及分析： 1）全零矩阵 >> A=zeros(3,3) A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2）单位矩阵 >> B=eye(3) B = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 3）全1矩阵 >> C=ones(3) C = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4)sy1_1.m N=32; n=0:N-1; dt=0.001; t=n*dt; y=1.5*sin(60*pi*t); subplot(2,1,1), plot(t,y); xlabel('t'); ylabel('y=1.5*sin(60*pi*t)'); legend('正弦函数'); title('二维图形'); subplot(2,1,2), stem(t,y) xlabel('t'); ylabel('y=1.5*sin(60*pi*t)'); legend('序列函数'); title('条状图形'); 00.0050.010.0150.020.0250.030.035 t y = 1 . 5 * s i n ( 6 * p i * t ) 二维图形 00.0050.010.0150.020.0250.030.035 t y = 1 . 5 * s i n ( 6 * p i * t ) 条状图形
视频信号处理实验报告
中南大学 实验报告（实验一） 实验名称 JM代码编译与编解码参数配置 课程名称视频信号处理 姓名：杨慧成绩:__________________ 班级：电子信息工程1301班学号： 0903130117 日期： 2016.6.10 地点：综合实验楼 备注：
1.实验目的 1）掌握常用的编解码器参数及其用法，实现测试序列的编解码 2）初步了解H.264视频编解码的基本原理、熟开发工具的使用 3）学会使用相关的开发工具修改、调试参考软件,掌握使用相应软件实现视频编解码的经验与技巧，锻炼提高分析问题和解决问题的能力 4）调试、编译好相应的实验程序，正确配置测试参数，能预计可能出现的结果2.实验环境（软件、硬件及条件） Windows 7 3.实验方法 1）JM工作目录与文件设置 ①下载并解压JM源代码。 ②在源代码根目录下的bin文件夹中新建backup文件夹，将bin文件夹中所有文件移入该文件夹做备份。 ③在源代码根目录下新建encodtest文件夹，作为编码使用。将编码过程所需要的文件，例如：编码配置文件（encoder_baseline.cfg）、待编码视频序列文件（foreman_part_qcif.yuv,对应为编码配置文件中InputFile参数的值）复制到该文件夹中。 ④在源代码根目录下新建decodtest文件夹，作为解码使用。将解码过程所需要的文件，例如：解码配置文件（decoder.cfg）复制到该文件夹中。 ⑤检查实验用机安装的MS Visual C++版本，根据表3，本实验打开jm_vc10.sln 解决方案。
2）配置、编译、测试编码项目——lencod ①选中lencod项目，打开主菜单“项目——属性”，将所有配置（Debug、Release）和所有平台（Win32、x64）“常规”选项中的“输出目录”设置为 “.\bin\$(Configuration)_$(Platform)\”;将“调试”选项中“工作目录”设置为“.\encodtest”,在“命令参数”中设置要使用的解码配置文件，例如：“-d encoder_baseline.cfg”，然后确定修改。 ②选中lencod工程，选择鼠标右键菜单“设为启动项目”。 ③打开主菜单“生成--批生成”，勾选所有的lencod项目，点击生成后，将会在主目录bin文件夹的Debug_Win32/x64文件夹及Release_Win32/x64文件夹下生成Win32/x64平台的调试版（运行速度慢）和发行版（运行速度快）编码器程序lencod.exe。打开主菜单“生成--配置管理器”，将活动解决方案配置和平台分别设置为Release何Win32，执行调试完成编码。此时会在源代码根目录下的encodtest文件夹中生成几个新文件，其中test.264（对应编码配置文件中OutputFile参数的值）即为压缩码流文件。 3）配置、编译、测试解码项目--ldecod ①选中ldecod项目，打开主菜单“项目——属性”，将所有配置（Debug、Release）和所有平台（Win32、x64）“常规”选项中的“输出目录”设置为 “.\bin\$(Configuration)_$(Platform)\”;将“调试”选项中“工作目录”设置为“.\decodtest”,在“命令参数”中设置要使用的解码配置文件，例如：“ decoder.cfg”，然后确定修改。 ②将编码生成的压缩码流文件test.24复制到decodtest文件夹中。 ③选中lencod工程，选择鼠标右键菜单“设为启动项目”。 ④打开主菜单“生成--批生成”，勾选所有的ldecod项目，点击生成后，将会在主目录bin文件夹的Debug_Win32/x64文件夹及Release_Win32/x64文件夹下生成Win32/x64平台的调试版（运行速度慢）和发行版（运行速度快）编码器程序ldecod.exe。打开主菜单“生成--配置管理器”，将活动解决方案配置和平台分别设置为Release何Win32，执行调试完成编码。此时会在源代码根目录下的decodtest文件夹中生成几个新文件，其中test_dec.yuv（对应解码配置文
《医学免疫学与微生物学》实验报告
［实验名称］:沉淀反应 ［实验目的］:通过单向琼脂扩散测定待测血清Ig 含量 ［实验材 料］: 打孔器 (1) 将溶解后的离子琼脂冷却到4 5 °C ，加入适 当浓度的抗原混 合均匀，吸取3—4毫升加在载玻片上，使其均匀布满载玻片 而又 不流失。 (2) 琼脂凝固后制成凝胶板，然后隔适当距离打孔。 (3) 在孔内滴加待测可溶性抗体。 (4) 将凝胶平板放入带盖瓷盘中，下面垫一湿纱布以保持湿度，置 于3 7 °0恒温箱中2 4小时，观察沉淀环。 单向琼脂扩散是一种定量试验，主要用来测定标本中各种免疫球 蛋白或补体成分的含量。 在孔中加入待测抗体使其向四周扩散，经一定时间后抗体与琼脂 中抗原相遇，在比例适宜处生成白色沉淀环。 沉淀环直径与抗体浓度成正比。根据测试样品沉淀环直径的大 小，可从已知的标准曲线中查出样品中抗体的含量。 实验二 ［实验名称］:间接凝集抑制试验（妊娠试验） ［实验目的］:测定待检尿液中是否含HCG （绒毛膜促性腺激素）以诊断妊娠 ［实验材料］:孕妇尿液、非孕妇尿液、HCG 致敏乳胶抗原、抗HCG 血清、载 实验一 1%离子琼脂、白喉类毒素、白喉抗毒素、载玻片、毛细吸管 ［试验步骤］: ［实验结果］: (沉淀环直径) 测量沉淀环直径: 毫米 ［实验分析］
玻片等 ［试验步骤］: （1）取一片载玻片，标记出左右。 （2）在载玻片左侧加一滴待检尿液，右侧加一滴非孕妇尿液。 （3）在两侧尿液中分别加一滴抗HCG血清，摇动混匀2 —3分钟。 （4）在两侧液滴中分别再加一滴HCG致敏乳胶抗原，摇动混匀2 — 3分钟。 （5）观察判定结果。 ［实验结果］:（凝集和非凝集的描述） 左侧（待检尿液侧）呈现均匀的乳状液状态，无凝集颗粒。间接凝集抑制阳性。 右测（非孕妇尿液侧）出现明显的凝集颗粒。间接凝集抑制阴性。 ［实验分析］:（结合实验原理） 孕妇尿液中的HCG含量显著增高。尿液中的HCG与加入的抗HCG结合, 抗HCG被消耗，使得加入的HCG乳胶抗原不能再与抗HCG结合，不出现乳胶抗原间接凝集反应（凝集被抑制），所以液滴呈现均匀乳状液，为乳胶间接凝集抑制阳性反应。 非孕妇尿液中HCG含量极少，不足以抑制抗HCG与HCG乳胶抗原发生间接凝集反应，所以出现乳胶颗粒的凝集，为乳胶间接凝集抑制阴性反应。
数字信号处理实验报告一
武汉工程大学 数字信号处理实验报告 姓名：周权 学号：1204140228 班级：通信工程02
一、实验设备 计算机，MATLAB语言环境。 二、实验基础理论 1.序列的相关概念 2.常见序列 3.序列的基本运算 4.离散傅里叶变换的相关概念 5.Z变换的相关概念 三、实验内容与步骤 1.离散时间信号（序列）的产生 利用MATLAB语言编程产生和绘制单位样值信号、单位阶跃序列、指数序列、正弦序列及随机离散信号的波形表示。 四实验目的 认识常用的各种信号，理解其数字表达式和波形表示，掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法，掌握序列的简单运算及计算机实现与作用，理解离散时间傅里叶变换，Z变换及它们的性质和信号的频域分
实验一离散时间信号（序列）的产生 代码一 单位样值 x=2; y=1; stem(x,y); title('单位样值 ') 单位阶跃序列 n0=0; n1=-10; n2=10; n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0]; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('单位阶跃序列');
实指数序列 n=[0:10]; x=(0.5).^n; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('实指数序列');
正弦序列 n=[-100:100]; x=2*sin(0.05*pi*n); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('正弦序列');
随机序列 n=[1:10]; x=rand(1,10); subplot(221); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('随机序列');
生物医学信号检测作业
Formulate firing rate at input )2cos()(0θπ++=t f A m t m m Solution: Obviously , m m f πω2=，i i t t T -=+1，firing rate T r 1 = With the formula dt t m m V i i t t th ?++=1))((10，we can obtain: ) cos() cos()2)(cos(2)2sin( ) 2sin()2)(cos(2)]sin()[sin()()2cos()(001010110011 1θωθωθωωωωθωωθωθωωθπ++=?++=++?? +=+++=+-++ -=++==→+++++++??i m th i m t t when i i m m m m i i m m i m i m m i i m t t t t th t A m V T t AT T m t t T T AT T m T t t A T m t t A t t m dt t f A m dt t m V i i i i i i So, the firing rate th m V t A m T r ) cos(10θω++==
MATLAB m0=1; A=1; w=2*pi/5; l=pi; t=0:0.002:12; v1=1; v2=2; v3=3; y1=(m0+A*cos(w*t+l))/v1; y2=(m0+A*cos(w*t+l))/v2; y3=(m0+A*cos(w*t+l))/v3; figure(1); plot(t,y1,t,y2,'g',t,y3,'r','linewidth',2) legend('Vth=1','Vth=2','Vth=3',0) grid; axis([0 12 0 2.3]); xlabel('t(s)'),ylabel('Firing Rate(pps)'); title('The Firing Rate Under Different Vth')
1生物医学信号概述
第一章生物医学信号概述 第一节学习生物医学信号处理的理由生物医学工程是一个应用性的研究领域，生物医学信号处理自然应该成为该专业的主干课程之一，使学生掌握处理信号和系统的方法。 信号处理的含义比纯粹的数学运算更深更广。生物医学信号处理以严谨的组织行为方式为分析和概念化物理行为提供了一个基础框架，不管这种行为是一个电子控制系统的输出还是一次种植与周围组织的反应。 对信号/系统进行计算能够获得较精确的分析结果，但对分析过程的理解（定性的）也十分重要。例如，一名学生建议用小波来检测心电图信号中的异常，则他/她必须理解小波变换的数学概念。另一名具有神经生理学兴趣的学生希望研究全身振动对视觉功能的影响，则他/她需要理解共振的概念（即使他/她已经忘记了量化这种现象的二阶差分方程）。类似地，一名要研究心率的神经中枢控制的学生，不管他/她用哪种方法来描述心率，都需要理解记忆或相关的概念以及在能量记录中瞬时变化的原因。简言之，作为一名生物医学工程师应该掌握信号处理的定性描述并具备应用定量分析方法解决生物医学问题的技能。通过学习《生物医学信号处理》课程，学生可以达到上述要求。 更具体地说，生物医学信号处理将教给学生两种主要技能：（1）为了提取原始的生物医学信息，获取和处理生物医学信号的技能；（2）解释处理结果性质的技能。为此，《生物医学信号处理》课程应该包含以下四个重要内容： （1）测量生物医学信号，即量化和校正测量仪器对待测信号的影响。 （2）操作（即滤波）生物医学信号，即识别和分离信号中的有用成份和无用成份。 （3）定量描述生物医学信号，即揭示产生生物医学信号的本质，根据第二步得出的结果预测信号未来的行为。 （4）探测生物医学信号源，即描述一个生物医学物理系统的输入与输出信号之间内在联系。 大多数信号处理教材都很强调计算和算法。对于生物医学工程专业的学生来说，如果在生物医学信号处理课程中仍选用大量信号处理的内容，则可能是熟悉知识的枯糙重复。本教材的宗旨是通过许多具体生物医学信号处理实例，将真实世界与理论研究联系起来，并指导学生如何应用一项理论去解决一个具体的生物医学问题。 第二节信号及其类型 信息是一个过程产生的能量的测量，而信号则是信息的一种表达形式。来自于真实世界的信号各不相同，但大致可分为四种类型：（1）确定性信号；（2）随机信号；（3）分形信号；（4）混沌信号，如图1-1（a）、（b）、（c）和（d）分别是四种类型信号的一个例子。 确定性信号在教材中常作为例子给出，是学生最熟悉的一类信号，但这类信号在真实世界中则较少出现。所谓确定性信号是指在已知足够过去值的条件下，能够准确预测该信号未来值的一类信号。例如，正弦波信号A Sinωt。换句话说，只要能够用数学封闭表达式来表达的一类信号就是确定的信号。 既使信号的全部过去值已知，也不能准确预测其未来值的一类信号称为随机信号。随机信号
信号检测论有无法实验报告剖析
------------------------------------------------------------------------------- 实验报告信息栏 系别心理系年级 13级2班姓名魏晓芹同组成员杨思琪、张彤、韩永超 实验日期 2016年4月学号 120105510215 教师评定 ------------------------------------------------------------------------------- 信号检测论有无法实验报告 摘要本次实验采用信号检测论中的有无法，测定被试在不同先定概率下对呈现信号和刺激的击中率与虚报率，计算其辨别力d′和判定标准β，并绘制出ROC 曲线；检验信号呈现的先定概率发生变化时，被试的击中率、虚报率、辨别力d′和判定标准β是否会受到影响。结果显示：（1）被试在先定概率为0.2、0.5、0.8的条件下，击中率分别为0.8、0.92、0.8625，虚报率分别为0.5125、0.56、0.75，辨别力d′分别为0.592、1.254、0.406，判定标准β分别为0.70、0.38、0.71。 关键词信号检测论；有无法；先定概率；辨别力d′；判定标准β 1引言 传统心理物理学对阈限的理解是有限的，不能将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分，从而使研究者渐渐陷入到了由阈限概念本身所引发的僵局之中。而在1954年，坦纳和斯韦茨等人首次应用的信号检测论，正好解决了这个问题。 信号检测论的研究对象是信息传播系统中信号的接收问题。在心理学中，它是借助于数学的形式描述“接收者”在某一观察时间内将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来。 信号检测论应用于心理学中的基本原理是：将人的感官、中枢分析综合过程看作是一个信息处理系统，应用信号检测论中的一些概念、原理对它进行分析。信号检测论在心理学中具体应用时，常把刺激变量当作信号，把对刺激变量起干扰作用的因素当作噪音，这样就可以把人接收外界刺激时的分辨问题等效于一个在噪音中检测信号的问题，从而便可以应用信号检测论来处理心理学中的实验结果。 信号检测论的理论基础是统计决策。信号检测论本身就是一个以统计判定为根据的理论。它的基本原理是：根据某一观察到的事件，从两个可选择的方面选
生物医学工程大实验报告
生物医学工程大实验报告 生物医学工程大实验报告实验目的心电检测实验 1.复习放大器 , 滤波器等相关知识 , 了解心电测量的原理，并学习用生理信号采集系统记录人体心电图。 2.要求掌握心电测量电路的硬件实现方法，锻炼电路板的焊接与调试能力. 3.学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。 实验器材信号发生器，电源，示波器，电机夹，导线若干，电路板一块实验原理 1.心脏的基本构造和心电图 ECG 心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力；心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。 心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支束，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞窦房结内的自律作用下，通过房.室.神经束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有交感神经，兴奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经
兴奋时使心率变慢，还有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。 神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支束的传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微弱的心脏电活动，称为 ECGelectrocardiogram--- 心电图，早在1903 年就发现心电图及基本测量方法；心电图机检查人体的 ECG，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。 标准 ECG及参数如下典型心电图波形目前 ECG的测量技术已很成熟，标准 ECG都打印在栅格纸上，标明 X 方向每格 0.04 秒， Y 方向每格 0.1mv.一般来说， P 波表征心脏收缩期开始； QRS复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始； T 波是心室舒张的结果，将延续到下一个 P波止.ECG测量基本导联三角形肢体导联1 右手接电极白左脚接电极红导联3 左手接电极贴在右胸，黑的地电极贴在右胸白电极下18 公分处，红的电极贴在左下与黑电极对称处，此测量法为2 导联 ECG；不同导联接法测量的 ECG波形不同，表征的医学意义也不同；实际上 ECG已经有用12 导联测量的心电图机，24 小时动态 ECG记录仪也是医院常用的仪器 .2.心电信号的电特征分析心电信号的频率范围在 0.05-100Hz 以内，而90的 EEG频谱能量集中在 0.25-35Hz 之间，心电信号频率较低，大量是直流成分。人体信号是一
数字信号处理实验报告(实验1_4)
实验一 MATLAB 仿真软件的基本操作命令和使用方法 实验容 1、帮助命令 使用 help 命令，查找 sqrt （开方）函数的使用方法； 2、MATLAB 命令窗口 （1）在MATLAB 命令窗口直接输入命令行计算3 1)5.0sin(21+=πy 的值； （2）求多项式 p(x) = x3 + 2x+ 4的根； 3、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知 A=[1 2;3 4]， B=[5 5;7 8]，求 A^2*B
（2）矩阵的行列式 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]，求A （3）矩阵的转置及共轭转置 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]，求A' 已知B=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i], 求B.' , B' （4）特征值、特征向量、特征多项式 已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ，求矩阵A的特征值、特征向量、特征多项式；
（5）使用冒号选出指定元素 已知：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]；求A 中第3 列前2 个元素；A 中所有列第2，3 行的元素； 4、Matlab 基本编程方法 （1）编写命令文件：计算1+2+…+n<2000 时的最大n 值；
（2）编写函数文件：分别用for 和while 循环结构编写程序，求 2 的0 到15 次幂的和。
5、MATLAB基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线 y=cos(t)，t∈[0，2π]
（2）在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5)， t∈[0，2π] （3）绘制[0，4π]区间上的 x1=10sint 曲线，并要求： （a）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （b）坐标轴控制：显示围、刻度线、比例、网络线 （c）标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本； >> clear;
信号处理实验报告、
第一题 如何用计算机模拟一个随机事件，并估计随机事件发生的概率以计算圆周率π。 解： （一）蒙特卡洛方法可用于近似计算圆周率：让计算机每次随机生成两个0到1之间的数，看以这两个实数为横纵坐标的点是否在单位圆内。生成一系列随机点，统计单位圆内的点数与总点数，（圆面积和外切正方形面积之比为π：4），当随机点取得越多时，其结果越接近于圆周率。 代码： N=100000000; x=rand(N,1); y=rand(N,1); count=0; for i=1:N if (x(i)^2+y(i)^2<=1) count=count+1; end end PI=vpa(4*count/N,10) PI = 3.1420384
蒙特卡洛法实验结果与试验次数相关，试验次数增加，结果更接近理论值 （二）18世纪，法国数学家布丰和勒可莱尔提出的“投针问题”，记载于布丰1777年出版的著作中：“在平面上画有一组间距为d的平行线，将一根长度为l （l 山东大学实验报告2017年12月4日 ___________________________ 科目：微生物学实验题目：微生物鉴定常用的生理生化试验姓名：丁志康 一、目的要求 1.证明不同微生物对各种有机大分子的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不同的 酶系统。 2.掌握进行微生物大分子水解试验的原理和方法。 3.了解糖发酵的原理和在肠道细菌鉴定中的重要作用。 4.掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。 5.了解IMViC反应的原理及其在肠道细菌鉴定中的意义和方法。 二、基本原理 1、生物对大分子的淀粉、蛋白质和脂肪不能直接利用，必须靠产生的胞外酶将大分子物质分解才能被微生物吸收利用。胞外酶只要为水解酶，通过加水裂解大的物质为较小的化合物，使其能被运输至细胞内。如淀粉酶水解淀粉为小分子的糊精、双糖和单糖；脂肪酶水解脂肪为甘油和脂肪酸；蛋白酶水解蛋白质为氨基酸等。这些过程均可通过观察细菌菌落周围的物质变化来证实；淀粉遇碘液会产生蓝色，但细菌水解淀粉的区域，用碘测定不在产生蓝色，表明细菌产生淀粉酶。脂肪水解后产生脂肪酸可改变培养基的pH，使pH降低，加入培养基的中性红指示剂会使培养基从淡红色变成深红色，说明胞外存在着脂肪酶。 2、糖发酵试验是常用的鉴别微生物的生化反应，在肠道细菌的鉴定上尤为重要。绝大多数细菌都能利用糖类作为碳源和能源，但是它们在分解糖类物质的能力上有很大的差异。有些细菌能分解某种糖产生有机酸（如乳糖、醋酸、丙酸等）和气体（如氢气、甲烷、二氧化碳的等）；有些细菌只产酸不产气。例如大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气；伤寒杆菌分解葡萄糖产酸不产气，不能分解乳糖；普通变形杆菌分解葡萄糖产酸产气，不能分解乳糖。发酵培养基含有蛋白胨，指示剂（溴甲酚紫），倒置的德汉氏小管和不同的糖类。当发酵产酸时，溴甲酚紫指示剂可由紫色（pH6.8）变为黄色（pH5.2）。气体的产生可由倒置的德汉氏小管中有无气泡来证明。 3、IMViC反应是吲哚试验、甲基红试验、伏-普试验和柠檬酸试验4个试验的首字母缩写。这四个实验主要是用来快速鉴别大肠杆菌和产气杆菌，多用于水的细菌检查。 （1）吲哚试验：某些细菌有色氨酸酶，能分解蛋白胨中的色氨酸形成吲哚（靛基质），吲哚能与对二甲基氨基苯甲醛作用生成玫瑰吲哚而呈红色。 （2）甲基红试验：某些细菌在糖代谢过程中，分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸进一步被分解成为甲酸、乙酸、琥珀酸等，使培养基pH下降至4.5以下，加入甲基红指示剂可呈红色。如细菌分解葡萄糖产酸量少，或产生的酸进一步转化为其他物质（如醇、醛、酮、气体和水），培养基pH在5.4以上，加入甲基红指示剂呈橘黄色。本试验常与V-P试验一起使用，因为前者呈阳性的细菌，后者通常为阴性。 （3）伏-普（二乙酰）试验：某些细菌能发生如下转换：葡萄糖→丙酮酸（脱羧）→乙酰甲基甲醇→2，3—丁烯二醇，在有碱存在时氧化成二乙酰，后者和胨中的胍基化合物起作用产生粉 信息科学与技术学院本科三年级 数字信号处理实验报告 2011 年12 月21日 实验一 序列的傅立叶变换 实验目的 进一步加深理解DFS,DFT 算法的原理;研究补零问题;快速傅立叶变换 （FFT ）的应用。 实验步骤 1. 复习DFS 和DFT 的定义，性质和应用； 2. 熟悉MATLAB 语言的命令窗口、编程窗口和图形窗口的使用；利用提供的 程序例子编写实验用程序；按实验内容上机实验，并进行实验结果分析；写出完整的实验报告，并将程序附在后面。 实验内容 1. 周期方波序列的频谱试画出下面四种情况下的的幅度频谱,并分析补零后，对信号频谱的影响。 实验结果： 60 ,7)4(;60,5)3(; 40,5)2(;20,5)1()] (~[)(~,2,1,01 )1(,01,1)(~=========±±=???-+≤≤+-+≤≤=N L N L N L N L n x DFS k X m N m n L m N L m N n m N n x ) 52.0cos()48.0cos()(n n n x ππ+= 2. 有限长序列x(n)的DFT （1） 取x(n)(n=0:10)时，画出x(n)的频谱X(k) 的幅度； （2） 将（1）中的x(n)以补零的方式，使x(n)加长到(n:0~100)时，画出 x(n)的频谱X(k) 的幅度； （3） 取x(n)(n:0~100)时，画出x(n)的频谱X(k) 的幅度。利用FFT 进行谱分析 已知：模拟信号 以t=0.01n(n=0:N-1)进行采样，求N 点DFT 的幅值谱。 请分别画出N=45; N=50;N=55;N=60时的幅值曲线。 实验结果： ) 8cos(5)4sin(2)(t t t x ππ+= 实验一：信号的表示 1.实现单位采样序列、单位阶跃序列、矩形序列程序及绘图1.1代码部分 subplot(3,1,1); n1=-5:10; y1=[zeros(1,5),1,zeros(1,10)]; stem(n1,y1) axis([-5,10,0,2]); title(' 单位采样序列 ') subplot(3,1,2); n2=-5:10; y2=[zeros(1,5),ones(1,5),zeros(1 ,6)]; stem(n2,y2) axis([-5,10,0,2]) title(' 矩形序列 ') subplot(3,1,3); n3=-5:10; y3=[zeros(1,5),ones(1,11)]; stem(n3,y3,'r') axis([-5,10,0,2]) title(' 单位阶跃序列 ') 1.2仿真结果 2.实现三角波、方波、锯齿波、sinc函数及绘图2.1代码部分 %三角波 subplot(4,1,1); x=0:0.001:0.05; y1=sawtooth(2*pi*50*x,0.5); plot(x,y1) %锯齿波 subplot(4,1,2); x=0:0.001:0.05; y2=sawtooth(2*pi*50*x); plot(x,y2) %方波 subplot(4,1,3); x=0:0.001:0.05; y3=square(2*pi*50*x,50); plot(x,y3) %sinc函数 subplot(4,1,4); t=-5:0.1:5; y=sinc(t); plot(t,y); xlabel('时间t');ylabel('幅值A'); title('Sa函数') 2.2仿真结果 实验二：FFT频谱分析及应用 1.用FFT函数分析某信号的频率成分和功率谱密度并绘图1.1代码部分 t=0:0.001:0.8; x=sin(2*pi*50*t)+cos(2*pi*120*t) ; y=x+1.5*randn(1,length(t)); subplot(3,1,1); plot(t,x); subplot(3,1,2); plot(t,y); Y=fft(y,512); P=Y.*conj(Y)/512; 生物医学信号处理的方法 生物医学仪器包括了诊断仪器和治疗仪器两大类。在诊断仪器中要寻找对诊断有意义的具有某种特征的信号或信号的某种特征量。在治疗仪器中同样需要确定特征信号的存在或信号特征量的大小去控制治疗部分的工作。一般说来，信号并不能直接提供这些信息，它们需要应用信号处理方法去提取。例如，临床的常规脑电图检查可为脑损伤、脑血栓、内分泌疾病等的诊断、预防和治疗提供信息。另外脑电图也常用来作睡眠、麻醉深度的监护。但是白发脑电图的时域波形很不规则。不但它的节律随精神状态变化而改变，而且在基本节律的背景下还会不时地发生一些瞬态变化。传统的分析方法是用领域分析方法，用它的基本节律作为脑电图的基本特征量。 从信号中提取特征量的常用方法有谱分析、波形分析、建立模型等多种。有了特征量，就要根据它们进行诊断。诊断就是分类。现用的模式分类方法有统计模式识别、句法分析、模糊模式识别等。上述这些内容正是信号处理学科的主要研究对象，实际上这些方法现在也并不成熟。对于生物医学信号中大量存在的非线性、非平稳、多变量等问题的分析还很初步，还需深入地研究和探讨。 由于干扰的影响，生物医学信号往往埋藏在噪声中，因此造成信息丢失或产生虚假信息，所以通常在进行生物医学信号处理以前，要对信号施加某种处理来降低噪声、增强信息。例如，在研究大脑感觉机制，提取诱发响应时，常常采用重复刺激方法和相干平均技术来克服自发脑电活动，增强有用信息。污染信号的噪声可以是加性的(即观测等于信号的噪声之和)、相乘性的(即观测等于信号与噪声的积)；也可能有用的信息仅与信号的一部分有关，而与有用信息非相关部分也被看成噪声。总之，噪声的性质是多种多样的。数字滤波器是增强信息、抑制噪声的常用方法，然而它对于频带重叠的信号与噪声无能为力。因此消噪问题是生物医学信号处理研究的又一个重要内容。 目前生物医学信号处理中应用的抑制噪声和信号增强技术，常需要信号与噪声统计特性的先验知识，先验知识越完整，增强信号的效果越显著。然而得到这些先验知识常常又是困难的，这种要求限制了诸如维纳滤波、卡尔曼滤波等技术的应用。自适应方法可以自动调节参数来适应信号统计特性而不依赖先验知识，因而引起了广泛的注意。 在某种情况下，需要将信号从一个地点传送到另一个地点。有不少突发性疾病对患者威胁极大，例如，猝死和呼吸障碍，为了及时抢救，在患者家里安装监护系统，监护系统采集的信息经电话电路传到监护中心，使患者处于医护人员的监护之下。为了保证传输效率，或为了方便地保存、记录患者病历，需要尽量减微生物鉴定常用的生理生化试验实验报告
西南交大数字信号处理报告
数字信号处理实验报告
生物医学信号处理的方法