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Einführung in die Biosignalverarbeitung

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Einführung in die Biosignalverarbeitung
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Biomedizinische Technik, Bachelor, ASPO 01.10.2011
Code: BMT604
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P213-0067, P213-0068
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+2P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
4
Studiensemester: 6
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Testat (50%), Klausur (50%)

[letzte Änderung 23.01.2010]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

BMT604 (P213-0067, P213-0068) Biomedizinische Technik, Bachelor, ASPO 01.10.2011 , 6. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
BMT201 Physik II
BMT301 Grundlagen der Medizinischen Messtechnik


[letzte Änderung 07.04.2013]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Dr. Daniel Strauß
Dozent/innen:
Prof. Dr. Dr. Daniel Strauß


[letzte Änderung 07.04.2013]
Lernziele:
Die Studierenden besitzen das grundlegende Wissen der Biosignalverarbeitung, abgestimmt auf die Veranstaltung "Grundlagen der medizinischen Messtechnik". Neben dem allgemeinen Basiswissen zu Signalklassen und Signalräumen, Signaltransformationen und Filtertechniken haben sie Methoden der praktischen Biosignalverarbeitung -- wie z.B. die Handhabung von Artefakten -- kennengelernt und in praktischen Übungen -- insbesondere mit der Software Matlab -- vertieft.

[letzte Änderung 23.01.2010]
Inhalt:
1. Signaltypen
 1.1 deterministische Signale
 1.2 stochastische Signale
 1.3 fraktale und chaotische Signale
 
2. Signaldiskretisierung
 2.1 Analog-Digitalumsetzung
 2.2 Abtasttheorem
 2.3 Aliasing
 2.4 Änderung der Abtastrate
 
3. Transformationsanalyse
 3.1 Räume für kontinuierliche und diskrete Signale
 3.3 Integral- und Reihendarstellung von Signalen
 3.4 Fourier-Transformation
 3.3 Auto- und Kreuzkorrelationsfunktion, Wiener-Theorem, Kohärenzfunktion
 3.4 Grundlagen der z-Transformation
 
4. Grundlagen der Zeit-Frequenzanalyse  
 4.1 Einführung in die gefensterte Fourier-Transformation
 4.2 Einführung in die kontinuierliche Wavelet-Transformation
 4.3 Unschärferelation
 4.4 Implementierungstechniken
 
5. Systeme für die Biosignalverarbeitung
 5.1 LTI-Systeme
 5.2 Grundlagen des Filterdesigns
 5.3 Anwendungen
  
6. Störungen in Biosignalen  
 6.1 Stochastisches Rauschen
 6.2 Signal-Rausch-Abstand
 6.3 Artefakte
 6.4 Denoising-Techniken
 
7. Signalerkennung
 7.1 Korrelationstechniken
 7.2 Matched Filter
 7.3 Experten-Systeme

[letzte Änderung 23.01.2010]
Literatur:
A. Mertins "Signaltheorie", 1996
M. Akay "Biomedical signal processing", Academic Press, 1994
M. Akay (Editor) "Time Frequency and Wavelets in Biomedical Signal Processing (IEEE
Press Series on Biomedical Engineering)", IEEE Computer Society Press, 1997
A. V. Oppenheim und R. W. Schafer "Zeitdiskrete Signalverarbeitung", Oldenburg, 1999
S. A. Azizi "Entwurf und Realisierung digitaler Filter", Oldenburg, 1990
M. Vetterli and J. Kovacevic "Wavelets and Subband Coding", Prentice Hall 1995
J. L. Semmelow "Biosignal and Biomedical Image Processing", Marcel Dekker, 2004
E. N. Bruce "Biomedical Signal Processing and Signal Modelling", John Wiley & Sons, 2001

[letzte Änderung 23.01.2010]
 
[Sat Apr 27 10:46:06 CEST 2024, CKEY=beidxb, BKEY=bmt, CID=BMT604, LANGUAGE=de, DATE=27.04.2024]