【教材】生物医学数字信号处理

生物医学数字信号处理
美国Willis J.Tompkins (作者), 林家瑞 (译者)
华中科技大学出版社
2001-06-30
摘要：本书主要介绍生物医学数字信号处理中最重要的基础知识，基本处理方法及其在生物医学工程中的具体应用。
目录：
第一章计算机在医学中的应用 ----------------10
1.1医学数据的特点 ----------------10
1.2医学仪器 ----------------10
1.3医疗过程的重复性 ----------------11
1.4微处理器系统的发展 ----------------12
1.5基于微型计算机的医学仪器 ----------------17
1.6数字滤波器的软件设计 ----------------18
复习思考题 ----------------19
第二章心电图 ----------------20
2.1基本的心电图 ----------------20
2.2ECG导联系统 ----------------26
2.3ECG信号特点 ----------------29
2.4实验：模拟滤波器、ECG放大器及QRS检测器 ----------------30
复习思考题 ----------------35
第三章信号转换 ----------------37
3.1采样技术基础 ----------------37
3.2简单信号转换系统 ----------------39
3.3生物医学信号的转换要求 ----------------40
3.4信号转换电路 ----------------40
3.5实验：信号转换 ----------------47
复习思考题 ----------------48
第四章数字滤波器基础 ----------------50
4.1数字滤波器 ----------------50
4．2z变换 ----------------50
4.3数字滤波器的组成 ----------------52
4.4数字滤波器的类型 ----------------53
4.5差分方程的传递函数 ----------------54
4.6z平面的零一极点分布图 ----------------54
4.7橡胶膜的概念 ----------------56
复习思考题 ----------------62
第五章有限冲激响应滤波器 ----------------64
5.1FIR滤波器的特性 ----------------64
5.2平滑滤波器 ----------------66
5.3陷波滤波器 ----------------71
5.4求导数 ----------------72
5.5窗的设计 ----------------75
5.6频率采穴 ----------------76
5.7最小设计 ----------------77
5.8实验:FIR滤波器的设计 ----------------77
复习思考题 ----------------79
第六章无限冲激响应滤波器 ----------------80
6.1IIR滤波器的通用表达式 ----------------80
6.2简单单极点实例 ----------------81
6．3积分器 ----------------82
6.4双极点滤波器的设计方法 ----------------87
6.5实验：用于ECG分析的IIR数字滤波器 ----------------91
复习思考题 ----------------92
第七章整数型滤波器 ----------------98
7.1基本设计概念 ----------------98
7.2低通整数型滤波器 ----------------101
7.3高通整数型滤波器 ----------------102
7.4带通和带阻整数型滤波器 ----------------103
7.5滤波器级联效应 ----------------103
7.6其他快速设计方法 ----------------104
7.7设计举例和设计工具 ----------------105
7.8实验：用于ECG分析的整数型滤波器 ----------------109
复习思考题 ----------------110
第八章自适应滤波器 ----------------112
8.1基本的噪声消除器模型 ----------------112
8.2自适应滤波器消除60Hz干扰的正弦波模型 ----------------113
8.3自适应滤波器的其他应用 ----------------115
8.4实验：60Hz自适应滤波器 ----------------116
复习思考题 ----------------116
第九章信号平均 ----------------118
9.1信号平均的基础 ----------------118
9.2信号平均器 ----------------121
9.3典型的平均器 ----------------121
9.4信号平均软件 ----------------121
9.5信号平均的局限性 ----------------122
9.6实验:ECG信号平均 ----------------122
复习思考题 ----------------123
第十章数据压缩技术 ----------------124
10.1转折点算法 ----------------124
10.2AZTEC算法 ----------------126
10.3Fan算法 ----------------130
10.4Huffman编码 ----------------132
10.5实验:ECG数据压缩算法 ----------------135
复习思考题 ----------------136
第十一章其他时域及频域分析方法 ----------------139
11.1傅里叶变换 ----------------139
11.2相关性 ----------------143
11.3卷积 ----------------146
11.4功率谱估算 ----------------148
11.5实验:ECG的频域分析 ----------------151
复习思考题 ----------------151
第十二章ECG的QRS复波的检测 ----------------152
12.1ECG的功率谱 ----------------152
12.2带通滤波方法 ----------------153
12.3差分法 ----------------155
12.4模板匹配法 ----------------156
12.5QRS复波检测算法 ----------------158
12.6实验：实时ECG处理算法 ----------------166
复习思考题 ----------------167
第十三章ECG分析系统 ----------------169
13.1ECG分析 ----------------169
13.2ST段分析 ----------------172
13.3便携式心律失常监护仪 ----------------173
复习思考题 ----------------178
第十四章VLSI在数字信号处理中的应用 ----------------179
14.1数字信号处理器 ----------------179
14.2高性能的大规模集成电路信号处理器 ----------------181
14.3VLSI在医学中的应用 ----------------183
14.4用于生物医学信号的传感器 ----------------184
14.5VLSI开发工具 ----------------185
14.6设计方案的选择 ----------------185
复习思考题 ----------------185
附录AUWDigiscope软件的硬件配置 ----------------186
A.1在IBMPC机中安装实时设备ADA ----------------187
A.2摩托罗拉68HCllEVBU的配置 ----------------188
A.3摩托罗拉68HCllEVB的配置 ----------------191
A.4虚拟输人／输出设备（数据文件） ----------------192
A.5在二进制文件上加一个文件头：ADDHEAD ----------------192
附录B数据采集与控制程序 ----------------194
B.1数据结构 ----------------194
B.2顶层设备程序 ----------------195
B.3内部1/O设备（RTDADA2100) ----------------196
B.4外部I/O设备（摩托罗拉68HCllEVBU) ----------------197
B.5虚拟1/O设备（数据文件） ----------------199
附录C数据采集与控制—若干提示 ----------------202
C.1内部1/O装置（RTDADA2100) ----------------202
C.2外部1/O装置（摩托罗拉68HCllEVBU) ----------------204
C.3虚拟1/O装置（数据文件） ----------------207
C.4自编接口软件 ----------------209
附录DUWDigiScope程序使用手册 ----------------213
D.1UWDigiScope程序的简要介绍 ----------------213
D.2各种功能的总结 ----------------214
附录E信号发生器 ----------------221
E.1信号发生方法 ----------------221
E.2信号发生器程序（GENWAVE) ----------------221
附录F有限长寄存器效应 ----------------224
F.1量化噪声 ----------------224
F.2有限循环 ----------------225
F.3缩放比例 ----------------227
F.4IIR滤波器中的舍人误差 ----------------227
F.5浮点寄存器滤波器 ----------------228
F.6总建 ----------------228
F.7实验：数字滤波器中的有限长寄存器效应 ----------------228
附录G商用DSP系统 ----------------229
G.1数据采集系统 ----------------229
G.2DSP一软件 ----------------230
英汉对照索引川 ----------------231
参考文献 ----------------248