Республики Беларусь «24»

Вид материалаПояснительная записка

Содержание


Содержание дисциплины
Тема 1.2. Методы передачи данных
Тема 2.2. Преобразование Уолша
Тема 2.3. Быстрые спектральные преобразования при сжатии биомедицинской информации
Тема 2.4. Цифровая обработка биотелеметрических сигналов
Тема 3.2. Защита биомедицинской информации
Примерный перечень практических занятий
Подобный материал:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   23
^

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ



Раздел 1. Синхронно-асинхронный приемопередатчик биотелеметрических сигналов


Тема 1.1. Классификация систем передачи, анализа и регистрации биотелеметрических сигналов

Классификация и структура построения систем передачи, анализа и регистрации биотелеметрических сигналов. Основные характеристики интерфейса. Типы организации связи в средствах медицинской электроники (СМЭ). Особенности электросвязи в медицине и биологии.


^ Тема 1.2. Методы передачи данных

Методы передачи биомедицинской информации. Назначение, функции и структурная схема приемопередатчика биотелеметрических сигналов. Реализация, принцип работы передающей и приемной частей. Настройка и использование приемопередатчика биотелеметрических сигналов. Стандартный протокол обмена с использованием универсального асинхронно-синхронного приемопередатчика биотелеметрических сигналов. Методы уплотнения при передаче данных.


Раздел 2. Цифровая обработка сигналов


Тема 2.1. Применение преобразований Фурье в СМЭ

Процедура дискретизации биотелеметрических сигналов, свойства дискретизированных функций. Аналоговые и дискретные сигналы. Типовые функции. Ряд Фурье и интегральное преобразование Фурье.

Обработка сигналов с помощью дискретных ортогональных преобразований. Дискретное преобразование Фурье (ДПФ): формула, свойства, применение при спектральном анализе биотелеметрических сигналов. Алгоритмы вычисления ДПФ. Быстрое преобразование Фурье (БПФ): формулы, графы, употребительные процедуры.

Быстрые методы вычисления ДПФ: алгоритмы с прореживанием по времени и по частоте. Вычисление обратного ДПФ и ДПФ действительных последовательностей.


^ Тема 2.2. Преобразование Уолша

Функции Уолша и дискретное преобразование Уолша-Адамара. Быстрое преобразование Уолша-Адамара.

Реализация быстрых алгоритмов цифровой обработки в СМЭ. Применения преобразования Уолша для передачи, анализа и регистрации биотелеметрических сигналов. Примеры применения.


^ Тема 2.3. Быстрые спектральные преобразования при сжатии биомедицинской информации

Сжатие информации на основе дискретных ортогональных преобразований. Разделение мажоритарно-уплотненных сигналов при помощи диадной свертки.

Двухмерные и трехмерные спектральные преобразования. Применение спектральных преобразований при цифровой обработке изображений и в цифровой голографии. Сокращение избыточности и повышение резкости изображений. Примеры применения преобразования Уолша для обработки изображений. Расширенное применение преобразований. Распознавание и классификация изображений.


^ Тема 2.4. Цифровая обработка биотелеметрических сигналов

Цифровые фильтры и их применение. Z-преобразование. Структуры одномерных рекурсивных фильтров. Синтез одномерных цифровых фильтров по методу “Окна”.

Методы реализации цифровых фильтров. Использование несинусоидальных функций для реализации цифровых фильтров. Техническая реализация цифровых фильтров.

Применение цифровой фильтрации в СМЭ. Цифровая обработка биомедицинских изображений.


Раздел 3. Защита биомедицинской информации


Тема 3.1. Реализация помехоустойчивого кодирования биотелеметрических сигналов

Коды: основные параметры. Исправление ошибок при передачи информации. Расстояние Хэмминга. Вероятность ошибочного декодирования.

Линейные групповые коды и их применение для корректировки ошибок при передаче биомедицинской информации. Линейные блоковые коды (коды Хэмминга, коды Рида-Маллера).

Циклические коды. Синдромный метод декодирования и его реализация. Мажоритарный декодер. Декодирование М-последовательностей с помощью метода максимального правдоподобия.


^ Тема 3.2. Защита биомедицинской информации

Защита биомедицинской информации. Криптографическое кодирование. Изучение существующих методов криптографического кодирования информации, исследование стандарта DES с использованием ЭВМ. Шифрование информации: метод замены (подстановки), метод перестановки, метод гаммирования. Шифрование с помощью аналитических преобразований.


^

Примерный перечень практических занятий




  1. Определение спектра периодических и случайных сигналов.
  2. Дискретные преобразования в базисе функций Фурье и Уолша.
  3. Расчет шага дискретизации и квантование биомедицинского сигнала.
  4. Количественная оценка биомедицинской информации. Оценка избыточности информационных сообщений.
  5. Сжатие биомедицинской информации. Эффективное кодирование.
  6. Реализация помехоустойчивого кодирования биомедицинской информации. Линейные групповые корректирующие коды.
  7. Реализация помехоустойчивого кодирования биомедицинской информации. Циклические корректирующие коды.
  8. Синхронизация данных с помощью М-последовательностей.


Примерный перечень лабораторных работ

  1. Кодирование и декодирование групповых кодов.
  2. Исследование циклических кодов.
  3. Исследование алгоритмов сжатия биомедицинской информации.
  4. Защита биомедицинской информации.
  5. Исследование способов построения и характеристик цифровых фильтров биомедицинской информации.