Obdelava biomedicinskih signalov

Predstavimo izvor in vrste biomedicinskih signalov ter cilji njihove obdelave. Seznanimo se s pojmi slučajne spremenljivke, verjetnostnih funkcij ter funkcij slučajnih spremenljivk, ter jih razširimo na obravnavo slučajnih signalov kot rezultatov slučajnih procesov ter vpeljemo momentne funkcije ter koncepte korelacije, konvolucije in koherence.

Spoznamo koncept ocenjevanja statističnih veličin iz časovno omejenih signalov ter ocenjevanje stacionarnosti. V nadaljevanju obravnavamo spekter močnostne gostote ter klasične (Fourierjeve) in moderne (parametrične) metode za spektralno analizo slučajnih signalov ter s tem povezano parametrično modeliranje slučajnih signalov.

Prikažemo primere postopkov za obdelavo elektrofizioloških signalov. Obravnavamo motnje v biomedicinskih signalih in njihovo filtriranje z optimalnim in adaptivnim filtriranjem, področje cepstruma in homomorfne dekonvolucije ter metode za časovno-frekvenčno analizo nestacionarnih signalov z valčno transformacijo.

Spoznati in razumeti koncept slučajnih procesov, ki je temelj za razumevanje metod za obdelavo slučajnih signalov. Razumeti delovanje različnih metod za obdelavo biomedicinskih signalov ter prepoznati njihovo praktično uporabnost na praktičnih primerih biomedicinskih signalov različnega izvora. Pridobiti sposobnost samostojno izbrati in utemeljiti ustrezen način obdelave različnih biomedicinskih in drugih signalov slučajne narave.

Metode poučevanja vključujejo predavanja in praktične laboratorijske vaje. Predavanja: formalno podajanje ključnih elementov snovi podprto s projekcijo slikovnega gradiva ter demonstracijo delovanja posameznih metod. Primeri analitičnega reševanja nekaterih računskih nalog. Laboratorijske vaje: uporaba obravnavanih metod na krajših nalogah na signalih biomedicinskega izvora, ki vsaj delno izvirajo iz praktičnega izvajanja meritev pri drugih predmetih. Del laboratorijskih vaj se lahko nadomesti z obsežnejšo projektno nalogo, kjer študenti zastavljeni problem analizirajo, poiščejo dodatno literaturo, in predlagajo rešitev. Pri reševanju problema morajo integrirati različne dele obravnavane snovi.