20.) Medizinische Signalverarbeitung: Klassifizierung der Signale, Vergleich der Signalgössen: Dezibel Skala, Fourier Theorem für periodische und nichtperiodische Signale, typische Frequenz und Amplitudenbereiche der biologischen Signale, Rauschen Flashcards Preview

Biophysik 1 > 20.) Medizinische Signalverarbeitung: Klassifizierung der Signale, Vergleich der Signalgössen: Dezibel Skala, Fourier Theorem für periodische und nichtperiodische Signale, typische Frequenz und Amplitudenbereiche der biologischen Signale, Rauschen > Flashcards

Flashcards in 20.) Medizinische Signalverarbeitung: Klassifizierung der Signale, Vergleich der Signalgössen: Dezibel Skala, Fourier Theorem für periodische und nichtperiodische Signale, typische Frequenz und Amplitudenbereiche der biologischen Signale, Rauschen Deck (10)
Loading flashcards...
1

Signal

eine Grösse, die Information trägt, weiterleitet oder speichert.

Beispiel1:
elektrische Spannung, die infolge der Herz-/Gehirntätigkeit auf der Körper-/Schädeloberfläche erscheint (EKG/EEG)

Beispiel2:
die detektierte Gamma-Quanten bei der Isotopendiagnostik

2

Klassifizierung der Signale

statisches S. – zeitabhängiges S.
periodisches S. – nichtperiodisches S.
stochastisches S. – nichtstochastisches S.
nichtelektrisches S. – elektrisches S.
analoges S. – digitales S.

3

elektrische Signale

die nichtelektrische Signale werden in elektrische Signale umgewandelt

Vorteil der elektrischen S.:
Umwandlung, Verstärkung, Weiterleitung ist einfach

4

digitale Signale

die analoge Signale werden digitalisiert

Vorteil der digitalen S.:
Speicherung ist einfach, Rauschen kann minimalisiert werden 

5

Bel-Zahl: n 

Grösse (und Einheit), die für die Vergleichung der
Maße der Signale verwendet wird:

n = lg (P2/P1B = lg (Is/I1. B = lg (E2/E1. B

6

Dezibel-Zahl

Anstatt der Bel-Zahl die benützte Grösse:
Dezibel-Zahl oder Pegel

n = 10 . lg (P2/P1. dB

7

Fourier-Theorem für periodische Funktionen (Signale)

ede periodische Funktion kann durch eine Summe von Sinus- (harmonischen) Funktionen
(Grundfrequenz + Obertöne) hergestellt werden. 

 

periodische Funktion: es gibt eine Periode(nzeit), T

1/T=f, wo f ist die Frequenz
f ist die Frequenz der Sinusfunktion: Grundfrequenz
(Grundschwingung)
2f, 3f, 4f, ... : Obertöne (Oberschwingungen)

8

Fourier-Theorem für aperiodische Funktionen (Signale)

Jede Funktion kann durch eine Summe von Sinus- (harmonischen) Funktionen hergestellt werden.
Das Spektrum: kontinuierliches Spektrum.

9

Rauschen

Rauschen: die gemessenen (als Signalinformationen dienenden) physikalischen Parameter, die nicht von den zu untersuchenden Erscheinungen stammen, also keine Nutzinformationen übermitteln

Signal-Rausch-Verhältnis (S/R):

S/R = mittlere Nutzsignalleistung / mittlere Rauschleistung

oder:

Signalimpulszahl / Rauschimpulszahl

 

  •  ist ein Maß für die Qualität eines aus einer Quelle stammenden

Nutzsignals, das von einem Rauschsignal überlagert ist

  •  bezeichnet oft als SNR oder S/N vom Englischen signal-to-noise

ratio

10

 typische Frequenz und AmplitudenberEinzelzelle eiche der biologischen Signale

Einzelzelle (intrazelluläre Spannungsmessung):

Frequenzbereich (Hz): 0-10000 Hz

Spannung: 50-130mV

 

Elektrokardiogramm (EKG): 

Frequenzbereich (Hz): 0,1-200Hz

Spannung: 0,1-3 mV

 

Elektromyographie: (Oberflächenelektrode)

Frequenzbereich (Hz): 10-1000 Hz

Spannung: 0,1-5 mV

Decks in Biophysik 1 Class (28):