Detail předmětu
Advanced Analysis of Biological Signals
FEKT-MPA-ACSAk. rok: 2025/2026
Předmět se zaměřuje na pokročilé metody zpracování biosignálů, zejména na vlnkovou transformaci, empirickou modální dekompozici a související analytické techniky. Studenti se seznámí s konverzí vzorkovacího kmitočtu, filtrací, kompresí a analýzou biologických signálů. Součástí kurzu je také využití chytrých telefonů v telemedicíně a aplikace moderních filtračních metod, včetně lineární dekonvoluce a nelineárních přístupů.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Individuální projekt (programové řešení + zpráva + prezentace) – 20 bodů.
Závěrečná zkouška (písemnou formou) – 70 bodů.
Pro připuštění ke zkoušce je nutné z testu a projektu získat minimálně 15 bodů, z písemné zkoušky je nutné získat minimálně 35 bodů. Laboratorní cvičení jsou povinná.
Učební cíle
Absolvent předmětu je schopen:
- realizovat konverzi vzorkovacího kmitočtu a vysvětlit její vliv na zpracování signálu
- navrhnout a implementovat filtry s konverzí vzorkovacího kmitočtu
- pochopit principy vlnkové transformace a aplikovat ji pro filtraci, kompresi a analýzu biologických signálů
- analyzovat data pomocí empirické modální dekompozice
- implementovat lineární dekonvoluci a nelineární filtrační metody
- používat chytré telefony pro telemedicínské aplikace
Základní literatura
JAN, Jiří. Digital signal filtering, analysis and restoration. London: Institution of Electrical Engineers, 2000. IEE telecommunications series, 44. ISBN 0852967608. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPA-BIO magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
- Program MPA-BTB magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
- Program MPAD-BIO magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
- Program MPC-BIO magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
- Program MPC-BTB magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
01-Představení kurzu
02-Konverze vzorkovacího kmitočtu
03-Filtry s konverzí vzorkovacího kmitočtu
04-Vlnková transformace - úvod
05-Vlnková transformace - návrh vlnkových filtrů
06-Vlnková transformace - ortogonální filtr
07-Vlnková transformace + filtrování signálu
08-Vlnková transformace + komprese signálu
09-Vlnková transformace + rozměření EKG signálu
10-Využití chytrého telefonu v telemedicíně
11-Empirická modální dekompozice
12-Okamžitá frekvence/amplituda
13-Lineární dekonvoluce, nelineární filtrační metody
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
02-Konverze vzorkovacího kmitočtu
03-Zadání projektu + zahájení projektu
04-WT v Matlabu - wavelet toolbox, manuální vlnková dekompozice
05-WT v Matlabu - manuální vlnková rekonstrukce
06-WT v Matlabu - filtrace signálu
07-WT v Matlabu - komprese signálu
08-WT v Matlabu - rozměření EKG signálu
09-Test + SmartPhone v telemedicíně
10-Práce na individuálních projektech (individuální konzultace)
11-Práce na individuálních projektech (individuální konzultace)
12-Práce na individuálních projektech (individuální konzultace)
13-Prezentace projektu + hodnocení laboratoře