【正文】 n2 和系統(tǒng)的傳遞函數(shù) H(ejω) ，就可估計(jì)出信號(hào)的功率譜密度函數(shù) Sx(ejω) 。功率譜估計(jì)在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中應(yīng)用極為廣泛，如在心電、心音、腦電等處理中取得了良好的效果。 傅里葉變換與離散頻譜 () jm tmmf t a e ??? ? ?? ?c os si njm te m t j m t? ????進(jìn)一步推廣，若取實(shí)際的有限長 離散采樣信號(hào) x(n)，可以將該有限長信號(hào)看作是周期信號(hào)的一個(gè)基本周期，同樣可以應(yīng)用傅立葉級(jí)數(shù)理論，計(jì)算 x(n)的頻譜，得到離散傅立葉變換公式： 應(yīng)用該公式計(jì)算離散傅立葉變換有一個(gè)快速算法，這就是著名的快速傅立葉變換（ FFT）。設(shè)記錄到的信號(hào)： ???????nxx mnxnxmr )()()()()()( nnsny ???相關(guān)技術(shù)應(yīng)用 ? 其中 s(n)為信號(hào)， η(n)為白噪聲 (白噪聲是指頻譜均勻一非零的噪聲 )，現(xiàn)在我們不知道當(dāng)前記錄到的 y(n)中是否存在 s(n)，但我們根據(jù)以前的工作已知道關(guān)于 s(n)的先驗(yàn)知識(shí)，因此我們可以做 y(n)與 s(n)的互相關(guān)： ? 通常我們認(rèn)為信號(hào)與白噪聲是不相關(guān)的，因此 rηs(m)等于零，于是rys(m) = rss(m) 。 ???????nxy mnynxmr )()()(相關(guān)技術(shù) ? 一個(gè)信號(hào) x(n)的自相關(guān)函數(shù)（ Autocorrelation Function） rxx定義為： ? 其中， rxx(0)反映了信號(hào) x(n)自身的能量。例如心室晚電位為 μV級(jí)，淹沒在噪聲里，如按心動(dòng)周期以 R峰點(diǎn)對(duì)齊，進(jìn)行疊加平均，則可檢出微弱的心室晚電位信號(hào)。 ? 相干平均技術(shù)理論假設(shè)：如果待檢測(cè)的醫(yī)學(xué)信號(hào)與噪聲重疊在一起，信號(hào)如果可以重復(fù)出現(xiàn)，特征（幅度、頻率、相位）不變的確定信號(hào)，干擾是均值為零的白噪聲，可以采用疊加法提高信噪比，從而提取有用的信號(hào)。通過時(shí)域分析方法，可以有效提高信噪比，求取信號(hào)波形在不同時(shí)刻的相似性和關(guān)聯(lián)性。 嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 生物醫(yī)學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 傳 感 器A / D 轉(zhuǎn) 換 器信 號(hào) 調(diào) 理 電 路 微 處 理 器 射 頻 模 塊存 儲(chǔ) 器電 池 及 電 源 管理 電 路無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖 ? 生物醫(yī)學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)： 1. 路由協(xié)議 2. MAC協(xié)議 3. 拓?fù)淇刂? 4. 定位技術(shù) 5. 時(shí)間同步技術(shù) 6. 安全技術(shù) 7. 數(shù)據(jù)融合技術(shù) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù) ? 無線體域網(wǎng)又可稱為生物醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò) (Biomedical sensor work)和無線體域網(wǎng)傳感網(wǎng) (Wireless body area sensor work, WNASN或 Body Area Network, BAN)。計(jì)算機(jī)控制整個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的正常工作，并且把 A/D轉(zhuǎn)換器輸出的結(jié)果讀入到內(nèi)存，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ? 多路模擬開關(guān)：多路模擬開關(guān)可以分時(shí)選通來自多個(gè)輸入通道中的某一路通道。由于傳感器輸出的信號(hào)較小，因此需要加以放大以滿足大多數(shù) A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程輸入（ 5V10V）要求。 5. 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電路集成度的提高，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的體積越來越小，可靠性越來越高，甚至出現(xiàn)了單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 2. 軟件在數(shù)據(jù)采集中的作用越來越大，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性和功能。 新型生物醫(yī)學(xué)傳感器及系統(tǒng) ? 新型生物醫(yī)學(xué)傳感器： 1. 仿生化學(xué)傳感器陣列系統(tǒng) 電子鼻及電子舌 2. 基于激光技術(shù)的生物傳感器 3. 納米傳感器 ? 數(shù)據(jù)采集（ Data Acquisition） ：就是將要獲取的信息通過傳感器轉(zhuǎn)換為信號(hào)，并經(jīng)過信號(hào)調(diào)理、采樣、量化、編碼和傳輸?shù)炔襟E，最后送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行處理、分析、存儲(chǔ)和顯示、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)與外部世界聯(lián)系的橋梁，是獲取信息的重要途徑。由于要得到一個(gè)已知的動(dòng)態(tài)信號(hào)源是很困難的，因此，動(dòng)態(tài)標(biāo)定常常建立在靜態(tài)標(biāo)定的基礎(chǔ)上。 生物醫(yī)學(xué)傳感器的安全性 生物醫(yī)學(xué)傳感器的標(biāo)定 ? 傳感器的標(biāo)定是指當(dāng)一個(gè)傳感器裝配完成后，得到精度足夠高的基準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備，對(duì)傳感器的輸入輸出關(guān)系進(jìn)行校驗(yàn)的過程； ? 校準(zhǔn)是指在使用過程中或長期儲(chǔ)存后進(jìn)行的性能與精度的定期復(fù)測(cè)。V 10mV 細(xì)胞電位 100181。 ? 生物醫(yī)學(xué)傳感器具有如下特殊性： 1. 檢測(cè)距離越遠(yuǎn)越好 2. 非接觸與無損傷或低損傷 3. 體內(nèi)傳感器 4. 生物醫(yī)學(xué)傳感器的優(yōu)化 5. 生物醫(yī)學(xué)傳感器的設(shè)計(jì) 6. 適應(yīng)各種對(duì)象和環(huán)境 生物醫(yī)學(xué)傳感器的特殊性 部分生物電和生物磁信號(hào)的幅度范圍 被測(cè)信號(hào) 幅值范圍 心電（皮膚電極） 50181。它是醫(yī)學(xué)測(cè)量的第一個(gè)環(huán)節(jié)，是醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)制造的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2022/2/2 1 醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)獲取 與醫(yī)學(xué)信號(hào)處理 本章主要內(nèi)容 ?生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的主要類型及其典型特征 ?生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)獲取與檢測(cè)技術(shù)概述 ?生物醫(yī)學(xué)信號(hào)常用處理方法 生物醫(yī)學(xué)信號(hào) ? 生物醫(yī)學(xué)信號(hào)：由生命體獲得的信號(hào)，包括生理過程自發(fā)產(chǎn)生的，以及外界施加于生物體后再由生物體響應(yīng)后產(chǎn)生出來的。 ? 生物醫(yī)學(xué)傳感器能感知生物體內(nèi)各種生理的、生化的和病理的信息，把它們傳遞出來并轉(zhuǎn)換為容易處理的電信號(hào)。 ? 這種分類方法有利于仿生學(xué)的發(fā)展，對(duì)推動(dòng)新型生物醫(yī)學(xué)傳感器的開發(fā)也是有利的。V 肌電 20181。V 80mV 心磁 1010 T量級(jí) 腦磁 1012 T量級(jí) 眼磁 1011 T量級(jí) 肺磁 108 T量級(jí) 部分常見生理信號(hào)的頻率范圍 生理信號(hào) 頻率范圍（ HZ） 心電 – 250 腦電 0 – 150 肌電 0 – 10000 眼電 /視網(wǎng)膜電 0 – 50 胃電 – 20 血流量 0 – 30 動(dòng)脈血壓 0 – 100 靜脈血壓 0 – 50 脈搏波 – 50 心音 2 – 2022 呼吸率 – 10 1. 傳感器的包封材料應(yīng)該有很好的生物相容性，能耐受體液的長期腐蝕，不凝血、不溶血，不受生物排異反應(yīng)的影響； 2. 傳感器的形