• Биомедицинско инжењерство, 2. семестар, позиција 3

Упознавање студената са основним концептима континуалних и дискретних сигнала, детерминистичких и стохастичких сигнала, потом концептима обраде и анализе сигнала у временском и фреквенцијском домену и реализације дигиталних филтара. Упознавање са специфичностима биомедицинских сигнала, превасходно електрофизиолошких сигнала, и приступима анализи и обради електрофизиолошких сигнала. Овладавање методама дигиталне обраде сигнала и примена истих у програмском пакету Матлаб.

По успешном завршетку овог курса, студенти би требало да буду оспособљени да: •Примењују софтверски алат Матлаб у анализи и обради основних електрофизиолошких временских серија •Формирају и примене програм за аквизицију сигнала и правилно изаберу параметре аквизиционог система у зависности од типа биомедицинског сигнала •Овладају применом и карактеристикама Фуријеове трансформације и Z-трансформације •Разликују карактеристике основних електрофизиолошких сигнала (ЕЕГ, ЕКГ, ЕМГ) у временском и фреквенцијском домену •Изаберу и примене различите методе филтрирања у зависности од карактеристика сигнала који се обрађује и врсте даље примене таквог сигнала •Формирају кориснички интерфејс за обраду и приказ сигнала, адекватно прикажу временску серију и резултат обраде сигнала у временском, фреквенцијском и временско-фреквенцијском домену.

Детерминистички и стохастички сигнали. Биомедицински сигнали. Тип и порекло електрофизиолошких сигнала - сигнали који потичу од акционих потенцијала периферних нерава (ЕНГ), мишића (ЕМГ), срца (ЕКГ) и централног нервног система (ЕЕГ). Анализа сигнала у временском домену: усредњавање, корелација. Анализа сигнала у фреквенцијском домену: Фуријеова трансформација, дискретна Фуријеова трансформација, брза Фуријеова трансформација. Z-трансформација. Одабирање континуалних сигнала - теорема одабирања. Фреквенцијски и амплитудни опсези биомедицинских сигнала. Спектрограм. Филтри и њихова примена. Дигитална обрада континуалних сигнала: дискретизација континуалних сигнала, системи за дискретизацију и реконструкцију сигнала (А/D, D/А конверзија). Дигитални филтри бесконачног импулсног одзива (IIR), дигитални филтри коначног импулсног одзива (FIR). Дискретни случајни сигнали.

Увод у примену Матлаба за обраду сигнала. Увоз различитих биомедицинских сигнала из банке сигнала PhysioBank. Обрада сигнала у временском домену. Спектрална анализа сигнала. Обрада и анализа EМГ, ЕКГ и ЕЕГ сигнала. Препознавање карактеристичних догађаја у сигналу. Употреба дигиталних филтара. Моделовање биолошких система.

Нема.

Сала за предавања са рачунарима, видео пројектором, интернет конекцијом и свим потребним пропратним инвентаром. Рачунарска сала са рачунарима на којима су инсталирани непоходни програмски пакети. [1] Писани материјал са предавања (Handouts). [2] Писани материјал са аудиторних вежби (Handouts).

Укупан фонд часова: 75

Ново градиво: 20
Разрада и примери (рекапитулација): 10

Аудиторне вежбе: 14
Лабораторијске вежбе: 0
Рачунски задаци: 16
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Консултације: 0
Дискусија/радионица: 0
Студијски истраживачки рад: 0

Преглед и оцена рачунских задатака: 5
Преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
Преглед и оцена семинарских радова: 0
Преглед и оцена пројекта: 0
Колоквијум са оцењивањем: 5
Тест са оцењивањем: 0
Завршни испит: 5

Активност у току предавања: 5
Тест/колоквијум: 60
Лабораторијска вежбања: 0
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Завршни испит: 35
Услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

L. Popović Maneski, B. Jeftić, N. Malešević, Signali i sistemi u rehabilitaciji, 2. izdanje, Akademska Misao, Beograd 2019, ISBN: 978-86-7466-794-1; J. Semmlow, Circuits, Signals and Systems for Bioengineers, Elsevier Inc, 2018; K.J. Blinowska, J. Zygierewicz, Practical Biomedical Signal Analysis Using MATLAB, CRC Press, USA, 2022; R. Rangayyan, Biomedical signal analysis, Vol. 33. John Wiley & Sons, 2015; L. Popović-Maneski, I. Hut, B. Jeftić, I. Jovanov, Uvod u LabView i MATLAB, Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Akademska misao, Beograd, 2015, ISBN: 978-86-7466-565-7