Biomedical Signal Processing and Signal Modeling

Biomedical Signal Processing and Signal Modeling pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Bruce, Eugene N.
出品人:
页数:536
译者:
出版时间:2000-12
价格:831.00元
装帧:
isbn号码:9780471345404
丛书系列:
图书标签:
  • 11
  • 生物医学信号处理
  • 信号建模
  • 生物信号
  • 医学工程
  • 信号分析
  • 滤波
  • 小波变换
  • 机器学习
  • 深度学习
  • 心电信号
  • 脑电信号
  • 肌电信号
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

A biomedical engineering perspective on the theory, methods, and applications of signal processing This book provides a unique framework for understanding signal processing of biomedical signals and what it tells us about signal sources and their behavior in response to perturbation. Using a modeling-based approach, the author shows how to perform signal processing by developing and manipulating a model of the signal source, providing a logical, coherent basis for recognizing signal types and for tackling the special challenges posed by biomedical signals-including the effects of noise on the signal, changes in basic properties, or the fact that these signals contain large stochastic components and may even be fractal or chaotic. Each chapter begins with a detailed biomedical example, illustrating the methods under discussion and highlighting the interconnection between the theoretical concepts and applications. The author has enlisted experts from numerous subspecialties in biomedical engineering to help develop these examples and has made most examples available as Matlab or Simulink files via anonymous ftp. Without the need for a background in electrical engineering, readers will become acquainted with proven techniques for analyzing biomedical signals and learn how to choose the appropriate method for a given application. An Instructor's Manual presenting detailed solutions to all the problems in the book is available from the author.

《生物医学信号处理与信号建模》 这本书是一本面向生物医学工程、电子工程、计算机科学以及相关领域的研究人员和学生的综合性教材。它深入探讨了在生物医学领域中,如何利用先进的信号处理技术来理解、分析和建模复杂的生理信号。本书并非专注于某一特定疾病或身体系统,而是提供一个普适性的框架,用于处理来自各种生物传感器的信号,并从中提取有意义的信息。 核心内容概述: 信号的起源与特性: 本书首先会详细介绍生物医学信号的来源,包括但不限于脑电图(EEG)、心电图(ECG)、肌电图(EMG)、血氧饱和度(SpO2)、血压、呼吸信号等。它会深入分析这些信号的物理原理、生理基础以及它们所呈现出的固有特性,例如非平稳性、非线性和低信噪比等。读者将了解到不同生物信号的采集方式、潜在的干扰源以及它们在时间和频率域上的表现。 信号预处理技术: 在进行深入分析之前,原始的生物医学信号往往需要进行一系列的预处理。本书将系统地介绍各种常用的预处理技术,包括: 滤波技术: 低通、高通、带通和陷波滤波器在去除噪声、隔离特定频率成分方面的应用。内容会涵盖数字滤波器设计(如FIR和IIR滤波器)的理论和实践,以及自适应滤波在去除生理噪声(如电源线干扰、肌肉活动伪迹)中的作用。 基线漂移校正: 针对缓慢变化的直流分量或趋势,讲解去除基线漂移的方法,以保证信号分析的准确性。 降采样与升采样: 在满足奈奎斯特定理的前提下,讨论如何调整信号的采样率以适应不同的处理需求,以及相关的插值技术。 伪迹去除: 详细介绍识别和去除由外部因素或非目标生理活动引起的伪迹的方法,这对于确保分析结果的可靠性至关重要。 信号分析方法: 预处理后的信号需要通过各种分析工具来揭示其潜在的模式和信息。本书将涵盖以下关键的分析技术: 时域分析: 讲解统计学参数(均值、方差、峰值、幅度等)、穿越率、零交叉率等在描述信号行为方面的应用。 频域分析: 深入讨论傅里叶变换(FFT)、功率谱密度(PSD)估计、Welch方法等,以及如何利用频谱分析来识别周期性活动、频带特征和特定频率成分。 时频分析: 针对非平稳信号,介绍短时傅里叶变换(STFT)、小波变换(Wavelet Transform)等技术,它们能够同时提供信号的时间和频率信息,揭示信号随时间变化的频率特性。 非线性分析: 探讨一些非线性动力学方法,如Lyapunov指数、熵计算(如样本熵、近似熵)以及相空间重构,用于分析生物信号的混沌特性和复杂性。 相关与协方差分析: 讲解如何使用自相关、互相关函数来研究信号的内在依赖性和不同信号之间的同步性。 信号建模技术: 建立数学模型是理解和预测生物系统行为的重要途径。本书将介绍多种信号建模方法: 线性模型: 如AR(自回归)、MA(移动平均)、ARMA(自回归移动平均)模型,以及ARIMA(自回归积分移动平均)模型,用于描述和预测平稳或近似平稳的信号。 状态空间模型: 介绍卡尔曼滤波器(Kalman Filter)及其变种,用于估计和预测动态系统的状态,在目标跟踪、导航和传感器融合等场景中非常有用。 神经网络模型: 探讨深度学习和浅层学习在生物医学信号分类、识别和预测中的应用,如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)及其在处理时序数据中的优势。 隐马尔可夫模型(HMM): 用于建模具有隐含状态的序列数据,在语音识别、生物信号状态识别等方面有广泛应用。 应用实例与案例研究: 为了巩固理论知识,本书将通过一系列精心设计的应用实例来展示这些技术在实际生物医学问题中的运用。这些案例可能涵盖: 睡眠分期: 利用EEG信号进行睡眠阶段的识别。 心脏病检测: 基于ECG信号的异常检测和心律失常分析。 运动康复: 通过EMG信号来评估肌肉活动和控制假肢。 神经科学研究: 分析EEG/MEG信号以理解大脑功能和认知过程。 生理监测: 结合多种传感器数据进行综合生理状态评估。 本书的特点: 本书的编写风格旨在清晰、逻辑性强,并强调理论与实践的结合。每章都包含丰富的图表、公式推导和算法描述。为了方便读者深入学习,书中还会提供代码示例(可能使用MATLAB、Python等),并推荐进一步阅读的参考文献。本书的目标是使读者不仅能够理解生物医学信号处理和建模的基本原理,还能够熟练运用这些工具来解决实际的生物医学工程问题,从而为疾病诊断、治疗监测、康复工程以及生命科学研究贡献力量。它适合作为高等院校相关专业的研究生教材,也是从事生物医学工程、医疗设备开发、临床研究和人工智能在医疗领域应用的专业人士的重要参考书。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

当我翻开这本书时,我立刻感受到了一种严谨的治学态度。不同于市面上那些追求“大而全”却缺乏深度的参考书,这本在特定领域——特别是对于那些处理复杂、非平稳生物信号的工程师和研究人员来说——提供了无与伦比的细节深度。我特别欣赏作者在阐述随机过程理论与卡尔曼滤波在生理信号跟踪中的结合部分。他们清晰地界定了哪些模型假设适用于哪种类型的生物数据,例如,在处理肌电图(EMG)信号时,由于其非线性和时变特性,标准的线性模型往往不够用,书中便引导读者转向更复杂的自适应滤波或粒子滤波方法。文字表述精准且极具说服力,没有丝毫的含糊不清。此外,书后附带的案例分析部分,每一个都似乎是基于真实的研究数据构建的,这使得理论知识能够被有效地“锚定”到实际问题上。我曾尝试用书中的方法去复现一些经典的信号处理流程,发现其步骤描述得细致入微,几乎可以作为一份标准的实验操作指南来使用。对于那些想把实验室研究成果转化到临床前应用的读者而言,这本书无疑是极其宝贵的资源。

评分

这本书的排版和图表质量非常高,这在技术书籍中是极其重要的加分项。清晰、高分辨率的频谱图、时域波形图以及流程图,极大地提高了阅读效率,减少了理解抽象概念时的认知负担。尤其是关于心室颤动(VF)信号模式识别的案例,书中提供的不同特征向量的散点图和决策边界的可视化效果非常直观,使得原本复杂的分类问题变得触手可及。虽然内容深度很高,但作者在引用最新文献方面也做得非常到位,每章末尾的参考文献列表都指向了该领域的最新进展和关键突破。这使得这本书不仅仅是一本教材,更像是一个通往更深层次研究的“指南针”。唯一让我略感遗憾的是,如果能提供配套的软件工具包或MATLAB/Python代码示例来演示关键算法的实现过程,那将是完美无缺的。尽管如此,它依旧是我书架上最常被翻阅的、关于生物医学信号处理领域不可或缺的参考资料,其内容的广度和深度是毋庸置疑的。

评分

坦率地说,这本书的阅读体验是极具挑战性的,但这种挑战性恰恰是其价值所在。它不是一本能让你轻松读完就放下的入门读物,更像是一本需要你投入大量时间去“啃”的学术专著。在讲解高阶的谱估计技术,例如多分辨率分析和高阶谱分析时,数学推导非常密集,对读者的信号处理背景有较高的要求。我花了相当长的时间才完全消化了关于时频分析中窗口函数选择对分辨率和能量泄漏影响的章节。不过,一旦你攻克了这些难关,你会发现自己对生物信号的内在机制有了更深刻的洞察力。作者非常巧妙地将统计学原理融入到信号建模的框架中,使得我们不仅仅是在“处理”数据,更是在“理解”数据背后的生理过程。特别是关于噪声模型和系统辨识的部分,其论述的全面性令人印象深刻,它迫使我反思自己过去处理数据时可能存在的简化假设。这本书的价值在于,它迫使你成为一个更严谨的信号处理专家,而不是一个简单的算法调用者。

评分

这本书的封面设计简洁而专业,一眼就能看出其深厚的学术底蕴。我最初被它吸引是因为我正在寻找一本能系统梳理生物医学信号处理基础理论的教材,而这本书在这一点上做得相当出色。它不仅仅是罗列公式和算法,更着重于解释背后的物理意义和生物学背景,这对于理解实际应用中的挑战至关重要。例如,在讲解心电图(ECG)信号的去噪时,作者并没有停留在简单的滤波器设计上,而是深入探讨了不同噪声源的特性,比如基线漂移和工频干扰是如何影响诊断准确性的,并提供了针对性的解决方案。书中对傅里叶变换、小波变换等核心工具的介绍非常详尽,即便是初学者也能通过清晰的图示和逐步推导来掌握其精髓。更让我惊喜的是,它还涵盖了一些前沿技术,比如盲源分离在脑电图(EEG)分析中的应用,这极大地拓宽了我的视野,让我看到了这个领域未来发展的方向。整本书的逻辑衔接流畅,从基础理论到高级应用,层层递进,使得学习过程既有深度又不失趣味性,是值得反复研读的案头工具书。

评分

我注意到这本书在结构编排上花费了大量心思,使得原本晦涩难懂的跨学科知识点得以有机结合。比如,它在处理生物电信号的空间分布问题时,引入了源定位的概念,并详细介绍了如何利用有限元方法(FEM)来模拟颅骨和组织对电信号的衰减和畸变。这部分内容对于神经科学和生物工程交叉领域的研究人员来说,简直是如虎添翼。很多其他教材可能会将这些内容割裂开来,但这本书成功地将信号采集、特征提取、系统建模和逆问题求解集成在一个连贯的框架内。阅读过程中,我发现作者的语言风格非常注重细节的传递,即便是对初次接触生物医学工程概念的读者,也能通过大量的类比和实际例子来建立起知识的桥梁。这种多层次的教学方法确保了不同知识背景的读者都能从中受益。对我个人而言,它极大地促进了我对“信号源在哪里”和“信号是如何被身体介质改变”这两个核心问题的理解,为我后续的研究工作打下了坚实的基础。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有