Introduzir conceitos básicos da área de processamento de sinais de origem biológica.Goals:Introduction of basic concepts of the area of biomedical signals processing.
Introdução ao processamento e análise de sinais biomédicos. Técnicas gerais, como filtragem digital, e específicas como média síncrona, são apresentadas, juntamente com exemplos da área biomédica.Abstract:Introduction to the processing and analysis of biomedical signals. General techniques, such as digital filtering, and specific techniques, such as synchronous averaging, are presented together with examples from the biomedical field.
1)Origem e características dos principais sinais biomédicos. 2)O potencial de ação, o potencial de ação composto, o potencial evocado cerebral. Sinais biomédicos apresentados incluem: eletroneurograma, eletromiograma, eletroencefalograma, eletrocardiograma, fonocardiograma, pressão arterial, torque e força gerados por músculos, oscilação postural e outros.3)Objetivos da análise de sinais biomédicos. Exemplos.4)Dificuldades na aquisição e análise de sinais biomédicos. Nível DC e oscilações de linha de base, artefatos (de estímulo, de contração muscular, etc), interferência de sinais externos, rebatimento na amostragem. Captação dos sinais, filtragem analógica, conversão A/D.5)Projeto de filtros digitais FIR e IIR e exemplos de aplicação a sinais biomédicos.6)Técnicas variadas de processamento digital de sinais biomédicos: média síncrona para melhoria de relação sinal-ruído, ajuste de curvas, detecção de sinais como potenciais musculares e batimentos cardíacos no eletrocardiograma.7)Sinais aleatórios e conceitos básicos: estrutura probabilística, estacionaridade, média, autocorrelação, correlação cruzada, espectro de potência. Aplicações a sinais biomédicos. Syllabus - PTC2456 - Biomedical Signal Processing.1)Origin and characteristics of several biomedical signals.2)The action potential, the compound action potential and the evoked potential. Electroneurogram, electromyogram, electroencephalogram, electrocardiogram, phonocardiogram, arterial pressure, torque and force generated by muscles, postural oscillations, etc. 3)Objectives in the analyses of biomedical signals. Examples.4)Difficulties in the acquisition and analysis of biomedical signals. DC level and baseline oscillations, artifacts due to stimuli and muscular activity, interference from external signals, aliasing. Signal recording, analog filtering, A/D conversion.5)Design of FIR and IIR filters and applications to biomedical signals.6)Selected digital signal processing techniques applied to biomedical signals: synchronous averaging for signal-to-noise ratio improvement, curve fitting, signal detection such as muscle potentials or QRS complexes in the ECG.7)Random signals and basic concepts: probabilistic structure, stationarity, mean, autocorrelation, cross-correlation, power spectrum. Applications to biomedical signals.
1) R.M. Rangayyan, Biomedical Signal Analysis. John Wiley, 2002.2) M. Akay, Biomedical Signal Processing. Academic, 1994.3) R. Weitkunat, Digital Biosignal Processing. Elsevier, 1991.4) M. Akay (Editor), Wiley Encyclopedia of Biomedical Engineering. John Wiley, 20065) W.J. Tompkins (Editor) Biomedical Digital Signals Processing. Prentice-Hall, 19935) W.J. Tompkins (Editor) Biomedical Digital Signals Processing. Prentice-Hall, 1993.