【文章內(nèi)容簡介】 用光學設計基本過程與幾何光學的基本概念（ 學時）；理想光學系統(tǒng)與成像（ 學時）：焦點、主點、焦距，牛頓與高斯公式；理想光學系統(tǒng)的放大率：垂軸、軸向和角放大率；多光組成像；透鏡（1 學時）：薄透鏡、厚透鏡、透鏡焦距公式， 組合透鏡焦距長度、焦點及主點位置，光學材料的特性；光學系統(tǒng)中的光闌（1 學時）：孔徑光闌、視場光闌；光學系統(tǒng)的象差（ 學時）：象差產(chǎn)生的原因與分類，象差校正的基本方法與思路，透鏡形狀與象差平衡；典型光學系統(tǒng)（ 學時）：21 / 246顯微系統(tǒng)及其特性，分辨率、光通量、景深、放大率、數(shù)值孔徑的關系；光學系統(tǒng)成像質(zhì)量評價（1 學時）；●高斯光學（2 學時）高斯光束的特性；高斯光束在均勻介質(zhì)中的傳輸規(guī)律；高斯光束的透鏡變換；激光聚焦與準直、擴束；●光的干涉與衍射（3 學時）光源的相干性與多光束干涉（2 學時）：時間相干性、空間相干性、相干長度；多光束干涉；衍射（1 學時）：光柵衍射與光柵光譜；園孔夫瑯和費衍射與光學儀器的空間分辨率；●光在介質(zhì)波導中的傳輸（2 學時）光纖的分類；光纖的傳輸特性：損耗、色散和非線性效應，光纖的特征參數(shù)；光纖與光源的耦合；光纖器件簡介；特種光纖簡介；●光學元件（6 學時）單透鏡、雙合與三合透鏡（1 學時）；柱面鏡、反射鏡、棱鏡和分束鏡（1 學時）；偏振元件(2 學時) ；濾光片、光學薄膜、FP 標準具（干涉儀）及應用（ 學時）；半導體激光器應用中的光學元件（ 學時）；●光學系統(tǒng)中的光能計算（3 學時）基本概念（1 學時）：光度學與輻射度學單位；光學系統(tǒng)中的光能損失（1 學時）：菲涅爾反射、光學材料的吸收損失、金屬鍍層反射面的損失；像平面照度、投影系統(tǒng)及其光能計算（1 學時）；●電 光效應、聲光效應與磁光效 應（2 學時）電光效應和電光振幅與相位調(diào)制；聲光偏轉；磁光效應；●光探 測器（9 學時）光電器件的物理基礎（1 學時）：半導體基礎知識；光電效應：光發(fā)射、光電導、光伏效 應；光電探測器（6 學時）：光電倍增管、微通道板與像增強器（1 學時）；光敏電阻、光電二極管與三極管（1 學時）；22 / 246PIN 管、雪崩二極管（1 學時）；光電探測器的特征參數(shù)與結型光電探測器的類似特性（2 學時）；光電探測器的噪聲（1 學時）：光電子噪聲、增益噪聲、電路噪聲、信噪比；光電成像器件（2 學時）：CCD●光 電變換與檢測技術（4 學時）非相干光電變換方法（1 學時）；鎖定放大器（1 學時）；取樣積分器（1 學時）；單光子計數(shù)技術（1 學時）；八、教材及參考書教材：《應用光子學基礎》，自編講義（生物醫(yī)學光子學教育部重點實驗室，駱清銘 等2022 年）參考書：《激光原理》，周炳琨 等，國防工業(yè)出版社《激光技術》，藍信鉅 等，科學出版社《應用光學》，張以漠，機械工業(yè)出版社《物理光學》，梁銓廷，機械工業(yè)出版社《工程光學》，郁道銀，機械工業(yè)出版社《光纖光學》，廖延彪，清華大學出版社《光電系統(tǒng)與信號處理》，常大定 等，科學出版社九、考核方式書面考試＋作業(yè)＋口頭報告＋專題論文23 / 246《數(shù)字信號處理》課程教學大綱謝慶國、曾紹群、李鵬程、陳尚賓一、課程名稱：數(shù)字信號處理 Digital Signal Processing二、課程編碼：0700932三、學時與學分：32/2四、先修課程：隨機過程與數(shù)理統(tǒng)計、微機原理、信號與 線性系統(tǒng)五、課程教學目標：本課程為生物醫(yī)學工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，它是在離散時間信號的基礎上處理信息。它的常用數(shù)學工具是 Z 變換，其內(nèi)容包括離散付里葉變換及其快速算法、數(shù)字濾波器的原理和設計方法、功率 譜估計的經(jīng)典方法。通過本課程的學習使學生建立起離散信號的概念及在計算機上處理它的基本方法。六、適用學科專業(yè)：生物醫(yī)學工程專業(yè)七、基本教學內(nèi)容與學時安排： ●緒論 (2 學時) 數(shù)字信號處理學科概貌數(shù)字信號處理的主要應用離散時間信號——數(shù)字序列離散時間系統(tǒng) 離散時間信號和系統(tǒng)的頻域描述●取 樣(2 學時) 信號取樣 信號內(nèi)插系統(tǒng)函數(shù)●離散付里葉變換(2 學時)24 / 246 離散付里葉變換及其快速算法 離散付里葉級數(shù)及性質(zhì)●利用循環(huán)卷積計算線性卷積（2 學時）頻率取樣●快速付里葉變換(2 學時)快速付里葉變換（FFT）N 為合數(shù)的 FFT●快速付里葉變換的應用(2 學時) 頻譜分析 計算線性卷積 分段卷積●無限沖激響應（IIR）數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡結構(2 學時) 直接 I 型直接 II 型級聯(lián)型串聯(lián)型●有限沖激響應（FIR）數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡結構(2 學時)直接型級聯(lián)型快速卷積型線性相位型頻率取樣型●IIR 數(shù)字濾波器的設計方法(2 學時) 沖激響應不變法 雙線性變換法IIR 數(shù)字 濾波器的頻率變換●FIR 數(shù)字濾波器的設計方法(2 學時) 窗函數(shù)法 FIR 數(shù)字濾 波器與 IIR 數(shù)字濾波器的比較●離散 時間隨機信號(2 學時)工程概述隨機變量的描述離散隨機過程●相關序列和協(xié)方差序列的性質(zhì)(2 學時)時間平均六大性質(zhì)●功率 譜(2 學時)概述離散隨機信號通過線性非移變系統(tǒng)●功率 譜估計的經(jīng)典方法(2 學時)概述估計理論的幾個基本概念估計的均值估計的方差25 / 246估計的均方誤差估計的置信區(qū)間●自相關序列估計(2 學時)自相關序列的無偏估計自相關序列的有偏估計●周期 圖及其估計質(zhì)量(2 學時)改善周期圖質(zhì)量的方法 修正周期圖法 數(shù)據(jù)加滯后窗 周期圖平均法 Welch 法 加窗平滑法八、教材及參考書：教材：數(shù)字信號處理，姚天任等編， 華中理工大學出版社，2022 年參考書： 1. 數(shù)字信號處理,奧本海姆編,科學出版社,1983 年2. 信號與線性系統(tǒng)，管致中等編，高教出版社，1996 年3. Digital signals Processing WILLIAM D. STANLEY Old Dominion UniversityGARY R. Dougherty The new SchoolRAY Dougherty New York university 1984九、考核方式 筆試《生物醫(yī)學測量與儀器》課程教學大綱楊玉星、駱清銘、劉謙一、課程名稱：生物醫(yī)學測量與儀器 二、課程編碼：0811231三、學時與學分：32/2四、先修課程：電子技術基礎五、課程教學目標1　 幫助學生了解國內(nèi)外最新的生物醫(yī)學測量方法及儀器；2　 引導學生接受生物醫(yī)學測量與儀器知識熏陶，提高生物醫(yī)學工程基本素養(yǎng)。六、適用學科專業(yè) 生物醫(yī)學工程、生物信息技術七、基本教學內(nèi)容與學時安排●概 論(2 學時)生物醫(yī)學測量及其儀器的發(fā)展簡史和趨勢生物醫(yī)學測量系統(tǒng)的基本組成生物醫(yī)學測量儀器的種類生物醫(yī)學測量儀器的主要技術指標生物醫(yī)學測量及其儀器的發(fā)展與現(xiàn)狀生物醫(yī)學測量及其儀器的發(fā)展趨勢26 / 246生物醫(yī)學傳感器的分類生物醫(yī)學傳感器的發(fā)展●生物 電測量及儀器—心電測量及儀器(2 學時)心電的產(chǎn)生和心電圖體表心電圖導聯(lián)心電圖描記———心電圖機心電圖的自動診斷心電向量圖希氏束電圖及其測量心室晚電位測量高頻心電圖分析儀運動心電圖測量心電地形圖儀———體表心電標測系統(tǒng)心電圖逆問題●生物 電測量及儀器—腦電測量及儀器(2 學時)腦電的產(chǎn)生和腦電圖腦電圖機腦電信號分析誘發(fā)腦電技術腦電技術的延伸●生物 電測量及儀器—肌電測量及儀器(2 學時)肌細胞中的生物電位肌電的引導與記錄典型肌電圖儀的結構與指標肌電圖檢查●生物 電測量及儀器—其他生物電測量及儀器(2 學 時)視網(wǎng)膜電圖、眼電圖及眼震電圖胃電圖多道電生理記錄儀生物磁測量:心磁圖和腦磁圖 ●生理參數(shù)測量及儀器—生物傳感器的基本原理(2 學時)位移傳感器壓力傳感器流量傳感器振動傳感器溫度傳感器光傳感器●生理參數(shù)測量及儀器—血壓及心輸出量測量技術(2 學時)有創(chuàng)血壓監(jiān)測無創(chuàng)血壓監(jiān)測心輸出量測量●生理參數(shù)測量及儀器—生物聲測量(2 學時)27 / 246心音測量及儀器耳聲發(fā)射測量●生理參數(shù)測量及儀器—血流測量及儀器(2 學時)電磁血流量計超聲多普勒血流儀激光多普勒血流儀阻抗式血流圖儀●生理參數(shù)測量及儀器—體溫測量(2 學時)熱電偶測量PN 結測溫金屬絲熱電阻和半導體熱敏電阻測溫液晶測溫石英晶體測溫深部體溫的測量非接觸式測溫和溫度分布的測量●生理參數(shù)測量及儀器—呼吸功能測量及儀器(2 學 時)壓差式呼吸流量計電阻抗式呼吸監(jiān)測儀肺順應性的測量●生理參數(shù)測量及儀器—血液流變學測量與儀器(2 學時)血液黏度計血液流變儀生理參數(shù)測量及儀器—在體無創(chuàng)及微創(chuàng)測量技術● 生化參數(shù)測量與儀器—血氣分析儀(2 學時)生化參數(shù)測量的特點現(xiàn)行生化參數(shù)測量技術血氧測定血中二氧化碳測定血液 pH 測量集成化血氣分析電極血氣分析儀●生化參數(shù)測量與儀器—經(jīng)皮血氣監(jiān)測儀(2 學時)經(jīng)皮血氣監(jiān)測電化學電極經(jīng)皮血氣監(jiān)測質(zhì)譜儀式經(jīng)皮血氣監(jiān)測氣相色譜分析式經(jīng)皮血氣監(jiān)測臨床應用●病房 監(jiān)護系統(tǒng)(2 學時)心電床邊監(jiān)護儀中央集中監(jiān)護動態(tài)監(jiān)護胎兒監(jiān)護儀28 / 246監(jiān)護系統(tǒng)的幾個發(fā)展方向●生理參數(shù)的遠程傳輸及監(jiān)測技術(2 學時)生物醫(yī)學遙測分類生物醫(yī)學遙測系統(tǒng)組成遠程醫(yī)療遠程傳輸?shù)膸讉€核心技術無線電遙測監(jiān)護生理參數(shù)的光遙測電話線傳輸監(jiān)護技術基于 LAN 和 WAN 的遠程診斷利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)實現(xiàn)遠程診斷生理參數(shù)的遠程傳輸及監(jiān)測技術發(fā)展前景八、教材及參考書生物醫(yī)學測量與儀器，王保華，復旦大學出版社，2022 年生物醫(yī)學傳感器與檢測技術，楊玉星，化工出版社， 2022 年九、考核方式書面考試＋討論、作業(yè)＋實踐表現(xiàn)《生物醫(yī)學信號處理》課程教學大綱曾紹群、謝慶國、陳尚賓一、名稱：生物醫(yī)學信號處理 Biomedical Signal processing二、課程編碼:0700942 三、學時與學分：32/2 四、先修課程：隨機過程與數(shù)理統(tǒng)計、微機原理、信號與 線性系統(tǒng)、數(shù)字信號處理五、課程教學目標本課程為生物醫(yī)學工程專業(yè)的一門專業(yè)課，它是在隨機信號的基本分析方法基礎上，結合生物醫(yī)學信號的特點介紹常用的統(tǒng)計處理方法，包括生物電磁信號的起源及測量、 離散隨機信號、檢測、估計、匹配濾波、 維納濾波、參數(shù)模型與自適應處理方法及上述方法的具體應用。通過本課程的學習，使學生理解信號處理在提取生物弱電信號中的作用，并掌握運用計算機數(shù)據(jù)處理技術分析處理心電、腦電等隨機生理信號。六、適用學科專業(yè)生物醫(yī)學工程專業(yè)七、基本教學內(nèi)容與學時安排 ●前言 ( 學時)物醫(yī)學信號處理的任務物醫(yī)學信號的特點●檢測 方法的基本概念( 學時)29 / 246 各種檢測準則（檢測判椐）極大后驗概率準則 最小失誤率準則 貝葉斯準則 ●紐 曼—皮爾遜準則(2 學時)紐曼—皮爾遜準則多次觀察觀察是離散型隨機變量時的情況 觀察是連續(xù)型隨機變量時的情況多元檢測●參數(shù)估計的基本原理(2 學時) 貝葉斯估計 極大似然估計矢量引申應用舉例估計的進一步舉例估計量的性質(zhì)非隨機參數(shù)的克拉美勞下限和極大似然估計 隨機參數(shù)的克拉美勞不等式及極大后驗概率估計均方估計的無偏性質(zhì)● 線 性估計(2 學時)線性估計概述線性均方估計●遞歸 的線性最小均方誤差估計(2 學時)遞歸線性估計的初步概念遞歸線性估計算法的推導 最小二乘估計 ●功率 譜估計的現(xiàn)代方法(2 學時) 譜估計的參數(shù)模型方法 AR 模型的 YuleWalker 方程 LevinsonDurbin 算法● AR 模型的穩(wěn)定性及其階的確定(2 學時) AR 譜估計的性質(zhì)AR 譜估計隱含著自相關函數(shù)的外推 AR 譜估計與線性預測譜估計等效 AR 譜估計與最大熵譜估計等效）AR 譜估計等效于最佳白化處理AR 譜估計的界 ……●格形 濾波器(2 學時) AR 模型參數(shù)提取方法YuleWalker 法 協(xié)方差法 Burg 法● AR 譜估計的異?，F(xiàn)象及其補救措施(2 學時)30 / 246虛假譜峰 譜線分裂噪聲對 AR 譜估計影響 MA 和 ARMA 模型譜 估計 ●白噪聲背景下的匹配濾波器(2 學時) 概論離散時間形式下的匹配濾波器相關檢測——似然比檢驗的擴展●非白噪聲下的匹配濾波器(2 學時)預白化濾波器 的設計(1zH匹配濾波器 的設計)2應用實例 相干平均法提取誘發(fā)響應基本原理 噪聲相關的情況 響應波形隨機性的影響 潛伏期隨機性的