生物医学信号处理习题集
生物医学信号处理习题集
第一章 生物医学信号处理绪论 ..................................................................................................... 1 第二章 数字信号处理基础 ............................................................................................................. 1 第三章 随机信号基础 ..................................................................................................................... 5 第四章 数字卷积和数字相关 ......................................................................................................... 9 第五章 维纳滤波 ........................................................................................................................... 10 第六章 卡尔曼滤波 ....................................................................................................................... 13 第七章 参数模型 ........................................................................................................................... 16 第八章
自适应信号处理 (19)
第一章 生物医学信号处理绪论
1. 生物医学信号处理的对象是什么信号？ 解答：
包括生理过程自发产生的信号，如心电、脑电、肌电、眼电、胃电等电生理信号和血压、体温、脉搏、呼吸等非电生理信号；还有外界施加于人体的被动信号，如超声波、同位素、X 射线等。
2. 生物信号的主要特点是什么？ 解答：
随机性强，噪声背景强。
第二章 数字信号处理基础
You can use Matlab where you think it ’s appropriate. 1.FIR 滤波器和IIR 滤波器的主要区别是什么？ 解答：
FIR 滤波器的单位脉冲响应是有限长的序列，该滤波器没有极点，具有稳定性。 IIR 滤波器的单位脉冲响应是无限长的序列，该滤波器有极点，有可能不稳定。
2.两个滤波器级联，第一个的传递函数为2-11z 2z 1)z (H -++=，第二个为-12z 1)z (H -=，当输入为单位脉冲时，求输出序列，画出级联滤波器的频率响应。 解答：
)z 1)(z 2z 1()z (H 12-1---++==32-1z z z 1----+
h(n)=[1,1,-1,-1]，n=0，1，2，3。即输入单位脉冲时的输出序列值。 freqz(h,1)
3.A 3rd-order lowpass filter is described by the difference equation:
)3
n(
2781y
.0
)2
n(
1829y
.1
)1
n(
76y
.1
)3
n(
0181x
.0
)2
n(
0543x
.0
)1
n(
0543x
.0
)n(
0181x
.0
)n(y
-
+
-
-
-
+
-+
-
+
-
+
=
Plot the magnitude and the phase response of this filter and verify that it is a lowpass filter. 解答：
b = [0.0181, 0.0543, 0.0543, 0.0181];
a = [1.0000, -1.7600, 1.1829, -0.2781];
m = 0:length(b)-1; l = 0:length(a)-1;
K = 500; k = 1:1:K;
w = pi*k/K; % [0, pi] 分成501个点.
num = b * exp(-j*m'*w); % 分子计算
den = a * exp(-j*l'*w); % 分母计算
H = num ./ den;
magH = abs(H); angH = angle(H);
subplot(1,1,1);
subplot(2,1,1); plot(w/pi,magH); grid; axis([0,1,0,1])
xlabel(''); ylabel('|H|');
title('幅度响应');
subplot(2,1,2); plot(w/pi,angH/pi); grid on; axis([0,1,-1,1])
xlabel('以pi为单位的频率'); ylabel('以pi弧度为单位的相位');
title('相位响应');
或freqz(b,a)
明显是低通滤波器，Wc 大概在0.25pi 。（衰减3个dB ，下降一半）
4.Find the inverse z-transform of x(z)=1
4z 3z z
2+-.To check the result using Matlab function residuez.
解答：
)z 3
111
z 11(2/1z 4z 3z 14z 3z z )z (X 1
12112--------=+-=+-=
b = [0,1]; a = [3,-4,1]; [R,p,C] = residuez(b,a) [b,a] = residuez(R,p,C) R = 0.5000 -0.5000 p = 1.0000 0.3333 C = []
b = -0.0000 0.3333
a = 1.0000 -1.3333 0.3333 笔算和程序结果一致。
5.Choose an appropriate window to design a digital FIR lowpass filter with the following specifications:
25dB .0A ,2.0p p ==πω,50dB A ,3.0s s ==πω
Determine the impulse response and provide a plot of the frequency response of the designed filter. (help fir1 function ) 解答：
wp = 0.2*pi; ws = 0.3*pi; tr_width = ws – wp ；
M = ceil(6.6*pi/tr_width) ；%查表求得窗长度，hamming window 即可 n=[0:1:M-1]; wc = (ws+wp)/2 b= fir1(M,wc/pi); h=b(1:end-1);
[hh,w] = freqz(h,[1],'whole');%默认就是hamming window hhh=hh(1:255);ww=w(1:255); % 画图
subplot(2,2,3); stem(n,h);title('实际脉冲响应') axis([0 M-1 -0.1 0.3]); xlabel('n'); ylabel('h(n)')
subplot(2,2,4); plot(ww/pi,20*log10(abs(hhh)));title('幅度响应（单位： dB ）');grid axis([0 1 -100 10]); xlabel('频率（单位：pi ）'); ylabel('分贝') set(gca,'XTickMode','manual','XTick',[0,0.2,0.3,1]) set(gca,'YTickMode','manual','YTick',[-50,0])
第三章 随机信号基础
1.什么是平稳各态遍历的随机过程？ 解答：
如果随机信号的统计特性与开始进行统计分析的时刻无关，则为平稳随机过程，否则为非平稳随机过程。对于平稳过程，如果所有样本在固定时刻的统计特征和单一样本在全时间上的统计特征一致，则为各态遍历的随机过程。平稳且各态遍历是本课程分析医学信号的一个前提假设
2.判断随机相位正弦波在均值意义下是否各态遍历。)sin()(0φω+=t A t x ，A 0ω是固定值，φ是随
机变量，分布为均匀分布：πφπ
φ20,21
)(<≤=p ，其它为零。 解答：
该随机过程的时间平均为：0dt )t (Asin 2T 1lim m T
T
0T x =?+=-∞→φω 该随机过程的总体平均为：0d )(p )t (Asin dx )x (xp )x (E 20
0A
A
-=?+=?=φφφωπ
因此该过程在均值意义下是各态遍历的。
3.讨论相互独立、互不相关、相互正交的区别和联系。 解答：
随机变量统计独立的条件为：)y (p )x (p )y ,x (p = 互不相关的条件为：0)y ,x (cov = 正交的条件为：0)xy (E =
对于一般的随机变量：统计独立则互不相关；当其中有任意一个变量的均值为零，则互不相关和正交可以互相推导。
对于高斯随机变量，统计独立和互不相关可以相互推导；当其中有任意一个变量的均值为零，则三者都能互相推导。
4.输入序列n x 的一阶概率密度函数是)(2)(2n x n x u e x p n
-=。证明：5.0)(=n x E ；如2142x x y +=，
1x 、2x 都是具有上述分布的随机序列，求)(y E 。
解答：
?=+∞∞-n n n n dx )x (p x )x (E ?=+∞0n -2x n dx 2e x n ?=+∞
0-2x n n de x -
?+∞+-=+∞
-0
n 2x -2x n dx e
e
x n
n
?=+∞
n 2x -dx e
n
?-=+∞
2x -n de 5.0=0
)
e (5.0n 2x ∞+--=0.5
E （y ）=E(2x 1+4x 2)=E(2x 1)+E(4x 2)=3
5.已知平稳随机过程x 的自相关函数如下，求其功率谱密度及均方，并根据所得结果说明该随机过程是否含有直流分量或周期性分量。 （ⅰ）πτπτττ
cos3cos 4e )(R x +=- （ⅱ）16cos 25e )(R 04x +=-τωττ
解答：
（ⅰ）ττωωτd e )(R )(P j x x -+∞
∞-?=])(11
)(11[
8)]3()3([2
2πωπωπωδπωδπ-+++++-++=
514)0(R )x (E x 2=+==
因为0]12
[8)0(P 2
x ≠+=π
，所以含有直流分量； 因为周期信号的自相关函数也是周期性的，而R 中包含有一个周期性的成分，因此该随机过程含有周期性分量。
（ⅱ）ττωωτd e )(R )(P j x x -+∞∞-?=])(161
)(161[50)(322
020ωωωωωπδ-+++++= 411625)0(R )x (E x 2=+==
因为0]162
[
5032)0(P 2
x ≠++=ωπ，所以含有直流分量； 因为周期信号的自相关函数也是周期性的，而R 中没有包含周期性的成分，因此该随机过程不含有周期性分量。
6.设x （t ）是平稳过程，)T t (x )t (x )t (y -+=，证明的)t (y 功率谱是：
)T cos 1)((2P )(P x y ωωω+=
解答：
ττωωτd e )(R )(P j y y -+∞
∞
-?=
其中))t (y )t (y (E )(R y ττ+=))]T t (x )t (x ())T t (x )t (x [(E -+++?-+=ττ )]T t (x )T t (x )T t (x )t (x )t (x )T t (x )t (x )t (x [E -+-+-+++-++=ττττ
)(R )T (R )T (R )(R x x x x ττττ+-+++=
ττωωτd e )(R )(P j y y -+∞
∞
-?=∴ττττωτd e )]T (R )T (R )([2R j x x x ?-+++=+∞
∞--
)(2P x ω=τττωτd e )]T (R )T ([R j x x ?-++++∞
∞--
]e e 1)[(2P T j T j x ωωω++=- )T cos 1)((2P x ωω+=，得证。
7.一个随机信号)t (x 1的自相关函数是τ
τ-=e
A )(R 11，另一个随机信号)t (x 2的自相关函数为
τ
τ-=e
A )(R 22，在下列条件下，分别求信号相加后)t (x )t (x x(t)21+=的自相关函数)(R x τ。
（ⅰ）)t (x 1，)t (x 2相互独立；
（ⅱ）)t (x 1，)t (x 2来自同一信号源，只是幅度差一个常数因子K （K 不为1）：)t (x 2=K )t (x 1。 解答：
（ⅰ）)t (x 1，)t (x 2相互独立
))t (x )t (x (E )(R x ττ+=))]t (x )t (x ())t (x )t (x [(E 2121ττ+++?+= )]t (x )t (x )t (x )t (x )t (x )t (x )t (x )t (x [E 22211211ττττ+++++++= )(R )]t (x [E )]t (x [E )]t (x [E )]t (x [E )(R 221211ττττ+++++= ∞
→ττ)(lim R 1 )]t (x [E ))t (x (E ))t (x (E )](t (t)x lim E[x 121111=+?=+=∞
→τττ
0)]t (x [E 12=∴，同理0)]t (x [E 22=∴ )(R )(R )(R 21x τττ+=∴τ
-+=)e
A A (21
（ⅱ）)t (x 2=K )t (x 1
由前面计算可得)(R x τ)(R )]t (x )t (x [E )]t (x )t (x [E )(R 221211ττττ+++++= )(R )]t (Kx )t (x [E )]t (Kx )t (x [E )(R 211111ττττ+++++= )(R )(2KR )(R 211τττ++=
τ
-++=)e A 2KA A (211
8.
n x 是零均值，方差为2x
σ的白噪过程，把它先送入一个平均器，得
)(2
1
1-+=n n n x x y ，然后再将n y 送
给一个差分器1y y z --=n n n ，求n z 的均值、方差、自相关函数和功率谱密度。 解答： 1y y z --=n n n )x x (21)(212n 1-n 1--+-+=
n n x x )(2
1
2--=n n x x 0))x x (2
1
(E )z (E 2n n n =-=-
)z (E 2n 2z =σ)z (E n 2-])(41[E 22--=n n x x )]x 2x (4
1[E 2
2n n 22
-+-=-n n x x =2x σ/2=)0(R n z
)1(R n z =)z z (E 1n n +)]x x )((41
[E 1n 1n 2-+---=n n x x =0
)2(R n z =)z z (E 2n n +)]x x )((4
1[E n 2n 2--=+-n n x x =－2
x
σ/4 当|m|>=3，自相关都为0。
)m (R n z =)]2m (21
)2m (21)m ([212x +---δδδσ
)w (P n z ]e 21e 211[21jw2jw2-2x --=σ]cos2w 1[212
x -=σ
9.随机序列
n x 各次采样互相独立，且均匀分布于－1～1之间，设1
--=n n n x x y ，
212--++=n n n n x x x z ，n n n x w w +-=-15.0，求n x 的均值和方差；n y 、n z 、n w 的自相关函数和
功率谱。
解答：
均值：?=+∞∞-n n n
n dx )x (p x )x (E =?=+-1
1n n 00.5dx x 均方值：?=+∞∞-n n 22dx )x (p x )x (E n n
3
10.5dx x 11n 2n ?==+- 方差：Var(x n )=3
1
)x (E )x (E n 2
2n =
- )0(R n y 2
12n )(E )y (E --==n n x x =
3
2
3
1
)]x x )(x x (E[)y y (E )1(R n 1n 1n n 1n n y n -=--==+-+
0)]x x )(x x (E[)y y (E )2(R 1n 2n 1n n 2n n y n =--==++-+，当|m|>=2时，y 的自相关函数都为零
)m (R n y =)]1m ()1m ()m (2[3
1+---δδδ，)w (P n y ]e 21e 211[32jw jw ---=]cosw 1[32
-=。
)0(R n z 2
2n 12n )x 2(E )z (E --++==n n x x =2
34
)]x 2x x )(x 2x x (E[)z z (E )1(R 1n n 1n 2n 1n n 1n n z n =
++++==-+--+ 3
1)]x 2x x )(x 2x x (E[)z z (E )2(R n 1n 2n 2n 1n n 2n n z n =++++==++--+， 当|m|>=3时，z 的自相关函数都为零
)m (R n z =)]2m ()2m ()1m (4)1m (4)m (6[31
++-+++-+δδδδδ，
)w (P n z ]e e 4e 4e 6[31j2w 2jw jw jw -++++=-cos2w 3
2
cosw 382++=。
)0(R n w 212n )5w .0(E )w (E --==n n x =)w (E 41)w x (E )x (E 21n 1n n 2
n --+-，由于中间一项为零，所以有
)0(R n w =)x (E 342n
=9
4
，
(0)5R .0]w )5w .0x (E[)w w (E )1(R n n w n n 1n 1n n w -=-==++
)0(R )5.0()1(5R .-0)]0.5w x (E[w )w w (E )2(R n n n w 2w 1n 2n n 2n n w -==-==+++， 所以)m (R n w =)0(R )5.0(n w m
-m )5.0(9
4-=，
)(P n w ω)]m (R [DTFT n w =])5.0(94[DTFT m
-=ωωω
ωcos 453
1)5e .015e .05e .011(94j j j +=
+-++=-。
第四章 数字卷积和数字相关
1.设x=[1 2 3 4]；h=[4 3 2 1]；求conv(x,h)、filter(h,1,x)、filter(x,1,h)的结果，并写出后两个函数对应的传递函数。 解答：
conv(x,h) ＝[4 11 20 30 20 11 4]
由于卷积的前后互换性，filter(h,1,x)＝filter(x,1,h)＝[4 11 20 30] H1（z ）＝321
234---+++z z z
，H2（z ）＝3214321---+++z z z
解答：
,1)(=ωj x e S
5.0,cos 211
)()()()(2
2
2
=+-=
==a a a e H e H e S e S j j j x j y ωω
ω
ω
ω
，
因为系统要求稳定
1
5.011
)(,5.011)(---=-=
∴z
z H e e H j j ωω
3.列举相关技术在生物医学信号处理中的部分应用。
解答：
从噪声中检测信号，例如检测超声脉冲回波。
估计两个相似信号的时间延迟，例如测定微血管中的红血球流速，提取脑电诱发响应。 用于生物系统的辨识等。
解答：
是渐进无偏。
所以不是无偏估计，但，偏差了时，越大，偏差越大，偏差：)N (R 0)]m (R ?E[N m m )m (R )]m (R ?E[,N )m (R N
m N ]x E[x N 1)]m (R ?E[x x x
x x 1
m N 0n m n n x
===∞→-∑=
=--=+
估计的方差当N 无穷时，趋于零。
因此该估计法是一致估计。
5.已知心电图的频率上限约为50Hz ，采集数据时候的采样频率至少为多少？如果采样频率为300Hz ，要求的频率分辨率为1Hz ，试确定做谱估计时每段数据的点数。 解答：
由于采样频率至少要为信号最高频率的两倍，所以这时采样频率至少要为100Hz 。
N f f s =
? ，300f
f
N s =?≥，做谱估计时每段数据的点数要大于300，考虑DFT 的计算，最好取2的幂次，可以取512点数据，或者补零到512点长。 第五章 维纳滤波
以下三题的系统模型图都参看该图。
1.设上图滤波器的方程是1-n n n x x y -=，输入s n 是确定性信号s n =b n ，b 是常数。n n 是白噪序列，零均
值，方差为2
n σ。求
（ⅰ）输出中的信号分量；
（ⅱ）输出中噪声分量的均方和方差； （ⅲ）输出中噪声分量的功率谱。 解答：
（ⅰ）输出中的信号分量
1n n 1n n 1n 1n n n 1-n n n n n b b n s n s x x y -----+-=--+=-=
前两项是由于信号ｓ引起的输出，后面两项是噪声分量引起的输出。 （ⅱ）输出中噪声分量的均方和方差
0]n n [E 1n n =--，因此输出中噪声分量的均方等于方差：
2
n 1-n n 21-n 2n 21n n 2]n 2n n n [E ])n n [(E σ=-+=--
（ⅲ）输出中噪声分量的功率谱
由于1z 1)z (H --=，则ωωj j e 1)e (H --=，2n j n )e (P σω=
)e (P )e (H )e (P j n 2
j j noise ωωω=∴)2cos 2(2n ωσ-=
2.对于上图中的系统模型，假设h （n ）是因果的，用相关函数法推导出维纳滤波器的维纳－霍夫方程的离散形式，以及从该方程中解出了最佳滤波器)(n h opt 后的最小均方误差的最简式。 解答：
0,0)(<=n n h 当，∑+∞
=-==0)()()(?)(m m n x m h n s
n y ，[
]
??
?
???--=∑+∞
=202
))()()(()(m m n x m h n s E n e E ， 2,1,00
)())()()((20==??
????---∑+∞
=j j n x m n x m h n s E m opt
[][]
0)()()()()(0
≥--=-∑+∞
=j j n x m n x E m h j n x n s E m opt
维纳-霍夫方程：0)
()()(0
≥-=
∑+∞
=j m j R m h
j R m xx opt
xs
最小均方误差为：[
]
??
????--=∑+∞
=20min
2
))()()(()
(m opt m n x m h n s E n e E
])()()()()()()(2)([00
2
∑∑∑+∞=+∞
=+∞
=--+--=m r opt opt m r n x r h m n x m h m n x m h n s n s E
∑∑∑+∞
=+∞=+∞=??
?
???-+-=000)()()()()(2)0(m r xx opt opt m xs opt ss r m R r h m h m R m h R
∑+∞
=-=0min 2
)()()0()]([m xs opt ss m R m h R n e E
3.设线性系统如上图所示，已知n n n s ,相互独立，且ωω2sin )(=j s e S ，2
1
)(=
ω
j n e
S 。要求设计一个滤波器ωω2sin )(c e H j =，试确定c 使得滤波后的输出n s
?与真实信号n s 的均方误差最小，即])?[(2n n s
s E -最小。 解答：
设误差为n n n s
?s e -= 其自相关为：
)m (R )m (R )m (R )m (R )]s ?s )(s ?s [(E )e e (E )m (R s ?s s ?s ?s s m n m n n n m n n e +--=--==+++
做傅立叶变化：)()()()()(???ω
ωωωωj s
j s s j s s j s j e e S e S e S e S e S +--= ωωωωωωωω4262j n j s 2j j x 2j ?sin 2
1
sin ])(e S )(e S [)e (H )(e S )e (H )(c c e S j s +=+==
ωωωωωω4i s i i sx i ?sin )e (S )e (H )e (S )e (H )(c e S j s s === ωωωωωω4i s i i xs i s ?sin )e (S )e (H )e (S )e (H )(c e S j s ===**
22
14321c c +-=
ξ 求导等于零：4
3
=opt c
4.)n (x 是白噪过程，零均值，方差为2
x σ，把)n (x 作为输入加到一线性系统上，系统的冲激响应是
)n (h ，输出是)n (y 。证明：
（ⅰ）)0(h )]n (y )n (x [E 2x σ=
（ⅱ）∑=+∞
∞
=-n 2
2x 2y )n (h σσ
解答：
（ⅰ）∑=∑-=∑-=m
x m m
)
m (R )m (h )]
m n (x )n (x [E )m (h ]
)m (h )m n (x )n (x [E )]n (y )n (x [E
当m=0时，2
x x )0(R σ=，当m 为其它时0)m (R x =，代入上式，
)0(h )]n (y )n (x [E 2x σ=∴
（ⅱ）])k n (x )k (h )m n (x )m (h [E ]y y [E m
k
n n 2
y
∑∑--==σ ∑∑--=m k
)]k n (x )m n (x [E )k (h )m (h
∑∑-=m k
x )k m (R )k (h )m (h
当m=k 时，2
x x )k m (R σ=-，当m 为其它时0)k -m (R x =，代入上式，
∑=∑=+∞
∞
=-n 22x 2x k
22y )n (h (k)h σσσ
得证。
第六章 卡尔曼滤波
1.有一信号)n (s ，其自相关函数 2,1,0,7.0)(±±==m m R m
s ，被一零均值，方差为0.4的白噪)n (n 所淹没，)n (s 与)n (n 统计独立。
（ⅰ）设计一个长度等于3的FIR 数字滤波器，其输出)n (y 使得]))n (s y(n)[(E 2－最小化。 （ⅱ）设计一个因果的最优滤波器，并说明如何在计算机上实现。 解答：
（ⅰ）根据均方误差最小准则得到W-H 方程：
1,,2,1,0)
()()(1
-=-=∑-=N j m j R m h j R N m xx opt xs ，其中x=s+n ，表示输入信号，
因为N=3，且)m (R )m (R )m (R n s xx +=，
)m (R )]m n (s )n(n)s(n)[(E )]m n (s )n (x [E )m (R s xs =++=+=，代入W-H 方程得：
2,1,0)]
()()[()(n 2
s s =-+∑-==j m j R m j R m h j R m opt
把 2,1,0,7.0)(±±==m m R m
s ，)m (4.0)m (R n δ=代入上式得三个方程：
???
????∑+==∑+==∑+=====2
0m m -2opt 220
m m
-1opt 20
m m -opt m )]
(20.4(m )[0.7h 0.7:2j m )](10.4(m )[0.7
h 0.7:1j m )]
(0.4(m )[0.7h 1:0j －－－δδδ
??
??
?
?????=??????????2opt opt opt 2
27.07.01)2(h )1(h )0(h 4.17.07.07.04.17.07.07.04.1 解得：?
????
?????=??????????0517.01681.00.6121)2(h )1(h )0(h opt opt opt 所以设计的滤波器的传递函数为：-210517z .01681z .06121.0)z (H ++=- （ⅱ）设计一个因果的最优滤波器 因为)m (R )m (R )m (R n s xx += 所以输入信号的z 变换为： 4.0)
7z .01)(7z .01(51
.0)z (R )z (R )z (R 1n s xx +--=
+=-
)
7z .01)(7z .01()az 1)(az 1(b )7z .01)(7z .01(0.28z -0.28z -1.1060111-1----=--=--- 列出方程求系数a 与b ，?
??==+28.0ab 1060.128.a0b 利用solve 函数解出a ，b ：
a=[3.68 ，0.2718]，b=[0.76， 1.03]，a 取小于1的数，所以a=0.2718，b=1.03
因此)7z .01)(7z .01()
2718z .01)(2718z .01(1.03)z (R 11xx ----=--
则03.12
w
=σ，)
7z .01()
2718z .01()z (B 1
1----=，)7z .01()2718z .01()z (B 1---= )(z H opt )()](/)([211z B z B z R w xs σ+-=)()](/)([211
z B z B z R w s σ+-=+---??????----=)2718.01)(7.01(51
.0)2718.01(03.17.01111z z z z ??????---=---)7.01(6298.0)2718.01(03.17.01111z z z ??
????-=-)2718.01(03.16298
.01z )n (u )2718.0(6115.0)n (h n opt =
计算机实现可以利用均方误差∑-=-
=1
min 2
)()()0()]([N m ss opt
ss m R m h
R n e E ，当取N 与N+1时它们的
均方误差非常接近时就可以确定N 了。
2.比较维纳滤波和卡尔曼滤波方法的区别和联系。 解答：
维纳滤波和卡尔曼滤波都是解决线性滤波和预测问题的方法，并且都是以均方误差最小为准则的，在平稳条件下两者的稳态结果是一致的。但是它们解决问题的方法有很大区别。维纳滤波是根据全部过去观测值和当前观测值来估计信号的当前值，因此它的解形式是系统的传递函数)(z H 或单位
脉冲响应)(n h ；卡尔曼滤波是用当前一个估计值和最近一个观测值来估计信号的当前值，它的解形式是状态变量值。维纳滤波只适用于平稳随机过程，卡尔曼滤波就没有这个限制。设计维纳滤波器要求已知信号与噪声的相关函数，设计卡尔曼滤波要求已知状态方程和量测方程，当然两者之间也有联系。
3.写出卡尔曼滤波的状态方程与量测方程，并解释。画出卡尔曼滤波的信号模型。 解答：
状态方程：1)(k w 1)A(k)S(k S(k)1-+-=
表示的含义就是在k 时刻的状态S(k)可以由它的前一个时刻的状态1)S(k -来求得，即认为k －1时刻以前的各状态都已记忆在状态1)S(k -中了。
量测方程：w(k)C(k)S(k)
X(k)+= 用X(k)表示量测到的信号矢量序列，w(k)表示量测时引入的误差矢量，C (k)称为量测矩阵，它的引入原因是，量测矢量X(k)的维数不一定与状态矢量S(k)的维数相同，因为我们不一定能观测到所有需要的状态参数。 卡尔曼滤波的信号模型：
4.根据卡尔曼滤波的状态方程和量测方程，假设A(k)和C (k)是已知的，X(k)是观测到的数据，也
是已知的，假设信号的上一个估计值1)(k S
-?已知，如何来求当前时刻的估计值(k)S ?？ 解答：
1)(k w 1)A(k)S(k S(k)1-+-=，w(k)C(k)S(k)
X(k)+= 假设暂不考虑(k)w 1与w(k)，用上两式得到的(k)S
?和(k)X ?分别用(k)S '?和(k)X '?表示，得： 1)(k S A(k)(k)S -='??，1)(k S
C(k)A(k)(k)S C(k)(k)X -='='??? 必然，观测值X(k)和估计值(k)X '?之间有误差，它们之间的差(k)X ~
称为新息（innovation ）：
⊕
⊕
w(k)
(k)
w 1X(k)
(k)X
X(k)(k)X '-=?~ 新息的产生是由于我们前面忽略了(k)w 1与w(k)所引起的，也就是说新息里面包含了(k)w 1与
w(k)的信息成分。
因而我们用新息(k)X ~
乘以一个修正矩阵H(k)，用它来代替式的(k)w 1来对S(k)进行估计：
(k)X H(k)1)(k S A(k)(k)S ~??+-=
1)](k S
C(k)A(k)H(K)[X(k)1)(k S A(k)--+-=?? 1)](k S
C(k)A(k)w(k)(k)H(K)[C(k)S 1)(k S A(k)(k)S --++-=??? 1)](k S C(k)A(k)w(k)1)](k w 1)(k S A(k)H(K)[C(k)[1)(k S A(k)1
--+-+-+-=??? H(k)w(k)1)](k w 1)(k S (k)H(K)C(k)[A H(k)C(k)]1)[I (k S A(k)1
+-+-+--=?? 根据上式来求最小均方误差下的H(k)，然后把求到的H(k)代回去则可以得到估计值(k)S
?。
第七章 参数模型
1.对于一个随机信号，可以对它进行频谱分析，叙述AR 谱法和周期图法相比的优点。
解答：
平滑、需要较短数据即可、频率分辨率高、峰值包络线的好估计等。
2.设已知 2,1,0),4.0(11
3)8.0(1114)(±±=-=
m m R m
m s ，用L-D 算法为此信号估计p ＝1，2，3阶AR 模型的系数和激励白噪的功率。
解答：
计算自相关函数：111
3
1114)0(=-=
s R 9091.04.0113
8.01114)1(=-=
s R 7709.016.0113
64.01114)2(=-=s R 6342.0064.011
3
512.01114)3(=-=
s R ， 下面为了简写，省略下标s 。
按照L-D 算法得初始功率和系数为：1a 1,)0(E 00===s R
P=1：
1736
.0)]1(a 1[E E 9091
.0E /)1(R )1(a 2
01011=-=-=-= P=2：1558.0)]2(a 1[E E 2.1)]2(a 1)[1(a )1(a 32.0E )1()1(a )2()2(a 2212212
112=-=????
?
-=+==--=
R R
P=3：1558
.0)]2(a 1[E E 0.32(1)(3)a a (2)a )2(a 2.1)2((3)a a )1(a )1(a 0E )1(R )2(a )2()1(a )3()3(a 2212232323232223=-=???
????=+=-=+=≈---=R R
3.某随机过程用AR 模型拟和的结果是4
3
2
1
58.06.258.45.311
)(----++++=
z
z
z
z z H ，试由它导
出一个ARMA （2，1）模型。 解答：
设22111
1ARM A z a z a 1z b 1)z (A )z (B )z (H ---+++==，要使得它与H （z ）相等则有 221111z a z a 1z b 1---+++4
32
158.06.258.45.311
----++++=z z z z 列出各系数方程： 0
58b .006b .258.0058b .46.2a 58.45.3b a 5.3b 1112
111==+=+=+=+，利用后三个方程，最小二乘法解出b 1来，然后再利用前两个方程求出a 1，a 2 ????
??????=??????????+??????????3211e e e 058.06.2b 58.06.258.4，两边同乘以[4.58 2.6 0.58] 得伪逆解b 1=－0.4779，所以a 1=3.0221，a 2=2.9074
ARMA （2，1）模型为：2
11AR M A 9074z
.20221z .310.4779z 1)z (H ---++-=
4.如何用MATLAB实现对一段脑电数据的AR建模？该段数据如下[1.719 0.743 -0.722 -2.187
-2.187 -1.211 0.254 0.743 0.743 0.254 0.254 0.743 1.719 1.231
-0.234 -2.187 -3.652 -3.164 -1.211 1.231 2.207 1.231 -0.722 -1.699
-2.187 -0.722 0.254 1.231 0.743 -0.234 -1.699 -3.164 -4.14 -5.117
-5.605 -5.117 -3.652 -2.187 -1.211 -1.211 -2.187 -4.14 -5.117 -5.117
-4.14 -3.164 -2.675 -2.675 -2.675 -3.164 -3.164 -3.164 -2.675 -2.187
-1.699 -1.211 -1.211 -1.699 -2.187 -2.187 -2.187 -2.187 -2.187 -1.699
-1.211 -0.234 0.254 -0.234 -1.699 -2.675 -3.652 -2.675 -1.211 0.254
0.254 -0.722 -1.699 -2.187 -2.675 -2.675 -3.164 -3.652 -3.164 -2.187
-0.722 -0.234 -0.722 -2.187 -2.675 -2.675 -1.699 -0.722 -0.722 -1.211
-0.722 0.254 1.231 1.231 -0.234 -2.675 -4.628 -4.628 -2.675 -0.234
1.231 0.743 -0.234 -1.699 -1.699 -
2.187 -2.187 -2.187 -2.187 -1.699
-0.722 -0.722 -1.211 -1.211 -1.699 -1.699 -1.699 -2.187 -2.675 -4.14
-4.14 -3.164 -1.699 -1.699 -3.164 -4.628 -5.117 -4.628 -3.652 -2.187
-1.699 -2.187 -2.187 -2.187 -1.211 -0.234 0.254 -0.234 -0.722 -1.699
-2.187 -2.187 -2.187 -0.722 0.743 1.719 1.719 0.743 -0.722 -0.722
-0.722 0.254 1.231 0.254 -0.234 -1.211 -1.211 -0.722 0.254 1.231
1.231 0.743 -0.722 -
2.675 -
3.652 -
4.14 -3.652 -2.187 -0.722 0.743
1.719
2.207 2.207 2.207 1.719 1.231 1.231 1.231 1.719 2.207
1.719 0.743 -0.722 -
2.187 -2.675 -2.187 -1.211 -0.234 -0.234 -1.699
-3.164 -3.652 -3.164 -1.699 -0.234 0.743 0.743 0.254 -0.722 -1.211
-1.211 -0.722 -0.234 0.254 0.254 0.254 0.743 1.231 1.719 2.696
2.696 2.207 0.743 -0.722 -1.211 -0.722 0.254 0.254 0.254 0.254
-0.234 -0.234 0.254 -0.234 -1.211 -1.699 -1.699 -0.722 0.254 0.743
0.254 -1.211 -2.187 -2.187 -1.211 -0.234 0.743 0.743 0.254 0.254
0.254 0.254 -0.234 -0.234 -1.211 -1.211 -0.722 -0.234 0.743 1.231
1.231 0.254]
解答：
在MA TLAB中有专门的函数实现AR模型的参数估计：[a E]=aryule（x，p），输入x表示观察信号，p表示建模的阶数，输出a表示估计的参数，E表示噪声信号的估计方差。也可以用arburg函数实现AR模型参数估计。
代入本题的数据后可以得到：
[b e]=aryule(a,5)
b =1.0000 -1.6969 0.8840 0.2906 -0.4680 0.0464 e =0.2592
[b e]=aryule(x,10)
b =1.0000 -1.6678 0.7593 0.4191 -0.2989 -0.2764 0.0059 0.2789 -0.0469 -0.2211 0.0906 e =0.2373
第八章 自适应信号处理
1.画出自适应噪声抵消的框图，并证明滤波后的输出将在最小均方意义下抵消噪声，同时，抵消后的结果将在最小均方意义下逼进信号。 解答：
因为22))()(())()((n n n y E n e n s E -=-
))()((2))(())(())()((222n e n s E n e E n s E n e n s E -+=- ))()((2))()((2))(())((22n s n y E n n n s E n e E n s E +-+-= 22))(())((n e E n s E +-=
所以当均方误差最小时，s 与e 最逼近，同时y 与n 也最逼近。即滤波后的输出y 将在最小均方意义下抵消噪声n ，同时，抵消后的结果e 将在最小均方意义下逼进信号s 。
2.列举自适应信号处理在生物医学信号处理中的部分应用。 解答：
自适应噪声抵消：例如母腹电极上胎儿心电的提取，心电图中工频干扰的抑制，心电图中高频手术刀干扰的去除，呼吸阻抗中心电伪迹的消除等。 自适应谱线增强：诱发脑电的提取等。
自适应系统辨识：血压与血管收缩药物之间的系统自适应控制等。
3.简述横向结构的随机梯度法算法步骤。 解答：
步骤1：]x ,x ,x ,x [)T (X p 1p -T 2-T 1-T T '=+
个值观察到 步骤2：先给定。
预先给出，与，初值计算μμT T e W (T)X e 2(T)W 1)(T W
+=+ 步骤3：1)
(T X )1(T W d e ]x ,x ,x [)1T (X x 1T 1T 2p T T 1T 1T +'+-='
=++++-++
计算新的误差：后，令当有新观测值 转入步骤2，代入得到W （T+2），e （T+2）…..使得W 接近最优解。停止循环的判断规则多样。
生物医学信号处理历年试题-电子科大
生物医学信号处理试卷集 试卷一答案和评分标准： 一、假设有两个离散平稳随机过程)(),(n y n x ，m x m R 6 .0)(=，m y m R 8.0)(=，它们统计独立，求这 两个随机过程的乘积的自相关函数和功率谱密度。（14分） 解： 设z=xy ， m y x z m R m R m n y n y E m n x n x E m n y m n x n y n x E m n z n z E m R 48 .0)()()]()([)]()([)]()()()([)]()([)(==++=++=+=（6分） ∑==+∞ -∞ =-m m j m z j z e m R DTFT e P ωω48.0)]([)(（4分） =ωcos 96.02304.17696 .0-（4分） 二、设线性系统如图所示，已知n n n s ,相互独立，且ωω 2 sin )(=j s e S ， 21 )(= ωj n e S 。要求设计一 个滤波器 ωω2 sin )(c e H j =，试确定c 使得滤波后的输出n s ?与真实信号n s 的均方误差最小，即])?[(2n n s s E -最小。（14分） 解答： 设误差为n n n s ?s e -=其自相关为： )m (R )m (R )m (R )m (R )]s ?s )(s ?s [(E )e e (E )m (R s ?s s ?s ?s s m n m n n n m n n e +--=--==+++（2分） 做傅立叶变化： )()()()()(???ω ωωωωj s j s s j s s j s j e e S e S e S e S e S +--=（4分） ω ωωωωωωω4262j n j s 2j j x 2j ?sin 21 sin ])(e S )(e S [)e (H )(e S )e (H )(c c e S j s +=+== （2分） ωωωωωω4i s i i sx i ?sin )e (S )e (H )e (S )e (H )(c e S j s s === ωωωωωω4i s i i xs i s ?sin )e (S )e (H )e (S )e (H )(c e S j s ===** （2分） 2 2 14321 c c +-=ξ （3分）
医学生物化学各章节知识点及习题详解
医学生物化学各章节知识点习题详解 单项选择题 第一章蛋白质化学 1. .盐析沉淀蛋白质的原理是( ) A. 中和电荷，破坏水化膜 B. 与蛋白质结合成不溶性蛋白盐 C. 降低蛋白质溶液的介电常数 D. 调节蛋白质溶液的等电点 E. 使蛋白质溶液的pH值等于蛋白质等电点 提示：天然蛋白质常以稳定的亲水胶体溶液形式存在，这是由于蛋白质颗粒表面存在水化膜和表面电荷……。具体参见教材17页三、蛋白质的沉淀。 2. 关于肽键与肽，正确的是( ) A. 肽键具有部分双键性质 B. 是核酸分子中的基本结构键 C. 含三个肽键的肽称为三肽 D. 多肽经水解下来的氨基酸称氨基酸残基 E. 蛋白质的肽键也称为寡肽链 提示：一分子氨基酸的α－羧基和一分子氨基酸的α－氨基脱水缩合形成的酰胺键，即-CO-NH-。氨基酸借肽键联结成多肽链。……。
具体参见教材10页蛋白质的二级结构。 3. 蛋白质的一级结构和空间结构决定于( ) A. 分子中氢键 B. 分子中次级键 C. 氨基酸组成和顺序 D. 分子内部疏水键 E. 分子中二硫键的数量 提示：多肽链是蛋白质分子的最基本结构形式。蛋白质多肽链中氨基酸按一定排列顺序以肽键相连形成蛋白质的一级结构。……。具体参见教材20页小结。 4. 分子病主要是哪种结构异常（） A. 一级结构 B. 二级结构 C. 三级结构 D. 四级结构 E. 空间结构 提示：分子病由于遗传上的原因而造成的蛋白质分子结构或合成量的异常所引起的疾病。蛋白质分子是由基因编码的，即由脱氧核糖核酸（DNA）分子上的碱基顺序决定的……。具体参见教材15页。 5. 维持蛋白质三级结构的主要键是( ) A. 肽键 B. 共轭双键
医学生物化学试题集
医学生物化学试题集 目录 第一章．蛋白质结构与功能 (1) 第二章．核酸的结构与功能 (15) 第三章．酶 (22) 第四章．糖代谢 (32) 第五章．脂类代谢 (42) 第六章．生物氧化 (55) 第七章．氨基酸代谢 (60) 第八章．核苷酸代谢 (67) 第九章．物质代谢的联系与调节 (72) 第十章．DNA的生物合成(复制) (77) 第十一章．RNA的生物合成(转录) (85) 第十二章．蛋白质的生物合成(翻译) (93) 第十三章．血液的生物化学 (97) 第十四章．肝的生物化学 (99)
第一章蛋白质的结构与功能 本章要点 一、蛋白质的元素组成：主要含有碳、氢、氧、氮及硫。各种蛋白质的含氮量很接近，平均 为16％，即每mgN对应6.25mg蛋白质。 二、氨基酸 1．结构特点 2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类 3．理化性质： ⑴等电点（isoelectric point,pI） ⑵紫外吸收 ⑶茚三酮反应 三、肽键与肽链及肽链的方向 四、肽键平面(肽单位) 五、蛋白质的分子结构：蛋白质的分子结构可人为分为一级、二级、三级和四级结构等层次。 一级结构为线状结构，二、三、四级结构为空间结构。
结构概念及稳定的力。 六、蛋白质一级结构与功能的关系 1．一级结构是空间构象的基础，蛋白质的一级结构决定其高级结构 2．一级结构与功能的关系 3．蛋白质的空间结构与功能的关系 4．变构效应（allosteric effect） 5．协同效应(cooperativity) 七、蛋白质的理化性质 1．两性解离与等电点 2．蛋白质的胶体性质 3．蛋白质的变性(denaturation) 4．蛋白质的沉淀 5．蛋白质的复性(renaturation) 6．蛋白质的沉淀和凝固 7．蛋白质的紫外吸收 8．蛋白质的呈色反应 八、蛋白质的分离和纯化
数字信号处理在生物医学的应用
数字信号处理在生物医学领域的应用 作者：张春强 安徽农业大学工学院 车辆工程 13720482 摘要:在生物医学研究中有各种各样待提取和处理的信号，信号处理立即成为解决这些问题的有效方法之一。主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用,并对数字信号处理技术在生物医学工程中的应用前景进行了展望。 关键词:数字信号处理;小波分析;人工神经网络;维格纳分布 1 引言 自20世纪60年代以来,随着计算机和信息学科的飞速发展,大量的模拟信息被转化为数字信息来处理。于是就逐步产生了一门近代新兴学科———数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)技术。经过几十年的发展,数字信号处理技术现已形成了一门以快速傅里叶变换和数字滤波器为核心,以逻辑电路为基础,以大规模集成电路为手段,利用软硬件来实现各种模拟信号的数字处理,其中包括信号检测、信号变换、信号的调制和解调、信号的运算、信号的传输和信号的交换等各种功能作用的独立的学科体系。 而生物医学工程就是应用物理学和工程学的技术去解决生物系统中所存在的问题,特别是人类疾病的诊断、治疗和预防的科学。它包括工程学、医学和生命科学中的许多学科。本文主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用。 2 数字信号处理在生物医学工程中的应用 2.1 信号处理在DNA 序列中的应用 生物序列数据在数学上以字符串表示，每个字符对应于字母表中的一个字母。如 DNA 序列中，用 A,T,C,G 四个字母代表组成 DNA 序列的四种碱基。对数值化后的DNA 序列进行频谱分析发现基因序列蛋白质编码区存在周期 3行为，即其功率谱在1/3频率处有一谱峰。用傅利叶变换来分析基因序列的功率谱可以发现其蛋白质编码区，可以预测基因位置和真核细胞基因中独特的外显子。 1.1 DFT 求 DNA 序列功率谱 在对基因组序列进行计算分析之前，先将其转化为数值序列。设字母表Λ = {A ，C ，G ，T } ,取长度为N 的DNA 序列x[n]，对于Λ中每个不同的字母都形成一个指示器序列[]n x α(0≤n ≤N-1，α∈Λ),在序列[]n x α中的某一个位置i 有: []其他)(01i n x ααα=???=(位置i 处的碱基为α) 该指示器的DFT 变换为 [][]n jw N n DFT k e n x k X --=∑=1 0αα，)10(-≤≤N k （1） 于是可以求得DNA 序列的功率谱：
武汉科技大学615医学生物化学2019(B卷)年考研真题
第 1 页 共 5 页姓名 ： 报 考 专 业： 准考证 号码： 密 封 线 内 不 要 写题2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题 科目名称：医学生物化学（□A 卷 B 卷）科目代码：615考试时间： 3 小时 满分 150 分可使用的常用工具：√无 □计算器 □直尺 □圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、填空题(每空 1 分，共 20 分)1、根据氨基酸的理化性质可分为 ， ， 和 四类。2、氨基酸处在pH 大于其pI 的溶液时，分子带净 电，在电场中向 极游动。3、结合蛋白酶类必需由 和 相结合后才具有活性，前者的作用是 后者的作用是 。4、操纵子由 、 、 共同组成。5、肝脏经 循环将有毒的氨转变成无毒的 ，这一过程是在肝细胞的 和____中进行的。6、膜受体包括 ， 和 等三类。二、单项选择题(共 30 小题，每小题1 分，共 30 分)1、关于Km 值得意义不正确的是（ ） A.Km 值是酶的特征性常数 B.Km 值与酶的结构有关 C.Km 值与酶所催化的底物有关 D.Km 值等于反应速度为最大速度一半时的酶的浓度2、下列哪种胆汁酸是次级胆汁酸？（ ） A.甘氨鹅脱氧胆酸 B.牛磺鹅脱氧胆酸 C.甘氨胆酸 D.脱氧胆酸3、下列哪种碱基只存在于RNA 而不存在于DNA 中？（ ） A.腺嘌呤 B.鸟嘌呤 C.尿嘧啶 D.胸腺嘧啶4、决定酶专一性的是（ ） A.辅酶 B.酶蛋白 C.金属离子 D.辅基 5、下列哪种氨基酸不在肝内进行活跃代谢？（ ） A.酪氨酸 B.缬氨酸 C.鸟氨酸 D.苯丙氨酸
医学生物化学题库
医学生物化学题库 基础医学院生物化学教研室 二〇〇九年五月 医学生物化学题库 第二章蛋白质化学 一、选择题 1、在寡聚蛋白质中，亚基间的立体排布、相互作用以及接触部位间的空间结构称为 A、三级结构 B、缔合现象 C、四级结构 D、变构现象 2、形成稳定的肽链空间结构，非常重要的一点是肽键中的四个原子以及和它相邻的两个α-碳原子处于 A、不断绕动状态 B、可以相对自由旋转 C、同一平面 D、随不同外界环境而变化的状态 3、甘氨酸的解离常数是pK=2.34, pK=9.60 ，它的等电点(pI)12 是 A、7.26 B、5.97 C 、7.14 D、10.77 4、肽链中的肽键是: A、顺式结构 B、顺式和反式共存 C、反式结构 5、维持蛋白质二级结构稳定的主要因素是 A、静电作用力 B、氢键 C、疏水键 D、范德华作用力 6、蛋白质变性是指蛋白质 A、一级结构改变 B、空间构象破坏 C、辅基脱落 D、蛋白质水解 7、哪种氨基酸可使肽链之间形成共价交联结构,
A、Met B、Ser C、Glu D、Cys 8、在下列所有氨基酸溶液中，不引起偏振光旋转的氨基酸是) A、丙氨酸 B、亮氨酸 C、甘氨酸 D、丝氨酸 9、天然蛋白质中含有的20种氨基酸的结构 A、全部是L,型 B、全部是D型 C、部分是L,型，部分是D,型 D、除甘氨酸外都是L,型 1 +’ 10、谷氨酸的pK(-COOH)为2.19，pK’(-NH)为9.67，pK’r(-COOH)1233为4.25，其pI是 A、4.25 B、3.22 C、6.96 D、5.93 11、在生理pH情况下，下列氨基酸中哪个带净负电荷, A、Pro B、Lys C、His D、Glu 12、天然蛋白质中不存在的氨基酸是 A、半胱氨酸 B、瓜氨酸 C、丝氨酸 D、蛋氨酸 13、破坏α,螺旋结构的氨基酸残基之一是 A、亮氨酸 B、丙氨酸 C、脯氨酸 D、谷氨酸 14、当蛋白质处于等电点时，可使蛋白质分子的 A、稳定性增加 B、表面净电荷不变 C、表面净电荷增加 D、溶解度最小 15、蛋白质分子中-S-S-断裂的方法是 A、加尿素 B、透析法 C、加过甲酸 D、加重金属盐 16、下列关于Ig G结构的叙述哪一个是不正确的?
生物医学传感器习题
(这)使(不)用(就是)说(重)明(点) 1.书本使用《医用传感器》第2版,陈安宁主编。供生物医学工程、影像学等相关专业使用 2.有些题目找的答案与标准答案或有出入,有些题目LZ也没有找到答案,各位您见谅！ 3.全文“LZ”代表“录主”,不就是“楼主”,也不就是“劳资”或者“老子”。 4.“【PS:xxxxxxxxxxxx】”:可能为重要备注也可能就是LZ瞎BB,请视具体情况取舍。 5.“*************我就是分割线*****************”:分割线之前为网络各家资料,分割线之后为亲爱的老师给的“给力”的重点。 6.本文有些地方有照片或者有截图,如果不清楚,请您凑合着瞧吧！目前照片里的字代表了LZ的最高水平,也请您凑合着瞧吧！排版水平差,也请您凑合着瞧吧！ 7.第1-9章,参考网上部分资料,老师PPT,与学神(我希望就是,毕竟不认识,瞎买的书)的复习资料,所以有些照片就是她的杰作。第10章、第11章为另一个亲爱的老师给的题目,没给“重点”至于考不考就是另外一回事。总之,谢谢她们,我只就是个欢乐的复习资料搬运工。 8.再次谢谢她们！！！也谢谢您的观瞧,预祝过过过,都考90分。但就是,您也知道这难度有点大,所以,加油！！！！！
第一章绪论 1、医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用？ 定义:能感受或响应规定的测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。 生物医学传感器:能将各种被观测的生物医学中的非电量转换为易观测的电学量的一类特殊的电子器件。 医用测量系统中传感器的作用:提供信息、监护、生化检验、自动控制、参与治疗 2.传感器定义中“有用信号”的含义就是什么？为什么通常传感器输出信号形式为电信号？ 反映生命的信息绝大多数属于非电量,其放大与处理就是十分困难的。而医学传感器把生物信号换成电信号,经放大器及预处理器进行信号放大与预处理,然后经A/D 转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号,输入计算机,然后通过各种数字信 号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。 3、何谓物理型、化学型、生物型传感器？ 医用传感器按其敏感的工作原理,可以分为物理型、化学型与生物型三大类。 物理传感器就是利用物理性质与物理效应制成的传感器; 化学传感器就是利用化学性质与化学效应制成的传感器; 生物传感器就是利用生物活性物质作为分子识别系统的传感器。 4、何谓直接型、间接型、物性型与结构型传感器？ 5、试分析比较医用传感器主要分类方法有何优缺点。
国家开放大学电大专科《医学生物化学》2027-2028期末试题及答案(试卷号：2121)
国家开放大学电大专科《医学生物化学》2027-2028期末试题及答案（试卷号：2121）一、名词解释（每题5分，共25分） 1．同工酶 在不同组织细胞内存在一组催化相同的化学反应，而分子结构、理化性质和免疫学性质不同的酶，称同工酶。如乳酸脱氢酶可分为LDHi、LDH2直至LDH。 2．限速酶 是指在整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶，它不但可以影响整条代谢途径的总速度，而且还可改变代谢方向。 3．一碳单位 一碳单位是指某些氨基酸代谢产物含有一个碳原子的基团，如甲基（-CH3）、亚甲基（-CH2-）、次甲基（-C H=），羟甲基（-CH2 0H）、亚氨甲基（-CH=NH2）、甲酰基（-CHO）等。 4．逆转录 一些病毒分子中，RNA也可以作为模版，指导DNA的合成，这种遗传信息传递的方向与转录过程相反，称为逆转录。 5．肝脏的生物转化作用 非营养性物质在肝脏内经过氧化、还原、水廨和结合反应，使其极性增强，易溶于水，可随胆汁或尿液排出体外，这一过程称为肝脏的生物转化作用。 二、填空题（每空1分．共5分） 1．联合脱氨基作用主要由转氨基作用和氧化脱氨基作用组成。 2．血钙中能发挥生理作用的只有钙离子，使血钙降低的激素是降钙素。 3．调节血糖浓度的最重要的器官是肝 三、单项选择题（每小题选择_个最佳答案，填写在括号中。每小题2分，共40分） 1．各种蛋白质的等电点不同是由于( )。 A.分子量大小不同 B．蛋白质分子结构不同 C．蛋白质的氨基酸组成不同 D．溶液的pH值不同 E．蛋白质的来源不同 2．有关cAMP的叙述正确的是( )。 A. cAMP是环化的二核苷酸 B．cAMP是由ADP在酶催化下生成的 C．cAMP是激素作用的第二信使
1生物医学信号概述
第一章生物医学信号概述 第一节学习生物医学信号处理的理由生物医学工程是一个应用性的研究领域，生物医学信号处理自然应该成为该专业的主干课程之一，使学生掌握处理信号和系统的方法。 信号处理的含义比纯粹的数学运算更深更广。生物医学信号处理以严谨的组织行为方式为分析和概念化物理行为提供了一个基础框架，不管这种行为是一个电子控制系统的输出还是一次种植与周围组织的反应。 对信号/系统进行计算能够获得较精确的分析结果，但对分析过程的理解（定性的）也十分重要。例如，一名学生建议用小波来检测心电图信号中的异常，则他/她必须理解小波变换的数学概念。另一名具有神经生理学兴趣的学生希望研究全身振动对视觉功能的影响，则他/她需要理解共振的概念（即使他/她已经忘记了量化这种现象的二阶差分方程）。类似地，一名要研究心率的神经中枢控制的学生，不管他/她用哪种方法来描述心率，都需要理解记忆或相关的概念以及在能量记录中瞬时变化的原因。简言之，作为一名生物医学工程师应该掌握信号处理的定性描述并具备应用定量分析方法解决生物医学问题的技能。通过学习《生物医学信号处理》课程，学生可以达到上述要求。 更具体地说，生物医学信号处理将教给学生两种主要技能：（1）为了提取原始的生物医学信息，获取和处理生物医学信号的技能；（2）解释处理结果性质的技能。为此，《生物医学信号处理》课程应该包含以下四个重要内容： （1）测量生物医学信号，即量化和校正测量仪器对待测信号的影响。 （2）操作（即滤波）生物医学信号，即识别和分离信号中的有用成份和无用成份。 （3）定量描述生物医学信号，即揭示产生生物医学信号的本质，根据第二步得出的结果预测信号未来的行为。 （4）探测生物医学信号源，即描述一个生物医学物理系统的输入与输出信号之间内在联系。 大多数信号处理教材都很强调计算和算法。对于生物医学工程专业的学生来说，如果在生物医学信号处理课程中仍选用大量信号处理的内容，则可能是熟悉知识的枯糙重复。本教材的宗旨是通过许多具体生物医学信号处理实例，将真实世界与理论研究联系起来，并指导学生如何应用一项理论去解决一个具体的生物医学问题。 第二节信号及其类型 信息是一个过程产生的能量的测量，而信号则是信息的一种表达形式。来自于真实世界的信号各不相同，但大致可分为四种类型：（1）确定性信号；（2）随机信号；（3）分形信号；（4）混沌信号，如图1-1（a）、（b）、（c）和（d）分别是四种类型信号的一个例子。 确定性信号在教材中常作为例子给出，是学生最熟悉的一类信号，但这类信号在真实世界中则较少出现。所谓确定性信号是指在已知足够过去值的条件下，能够准确预测该信号未来值的一类信号。例如，正弦波信号A Sinωt。换句话说，只要能够用数学封闭表达式来表达的一类信号就是确定的信号。 既使信号的全部过去值已知，也不能准确预测其未来值的一类信号称为随机信号。随机信号
《医学生物化学》2018期末试题及答案
《医学生物化学》2018期末试题及答案 一、单项选择题(每题2分．共40分) 1．蛋白质的特殊功能不包括( ) A．复制功能 B．调节功能 C．收缩及运动功能 D．运输及储存功能E．保护及免疫功能 2．肝脏合成最多的血浆蛋白是( ) A．a球蛋白 B．β球蛋白 C．白蛋白 D．纤维蛋白原E．凝血酶原3．下列关于ATP的不正确说法是( ) A．是体内的唯一的直接供能物质 B．可将其高能磷酸键转移给肌酸 C．可作为间接供能物质 D．可将其高能磷酸键转给GDP生成GTP E．不稳定4．与佝偻病的发生无关的因素是( ) A．肝肾功能严重受损 B．阳光照射充足 C．食物中钙磷比例不当 D．维生素D摄入不足E．碱性磷酸酶活性降低5．胆红素来源不包括( ) A．细胞色素 B．储铁铁蛋白C．血红蛋白 D．过氧化氢酶E．肌红蛋白6．关于同工酶正确的说明是( ) A．是由不同的亚基组成的多聚复合物 B．对同一底物具有不同的专一性 C．对同一底物具有相同的Km值 D．在电泳分离时它们的迁移率相同E．免疫学性质相同 7．饥饿时体内的代谢可能发生下列变化( ) A．糖异生↑ B．磷酸戊糖旁路↑C．血酮体↓ D．血中游离脂肪酸↓，E．糖原合成↑ 8．谷氨酸在蛋白质代谢作用中具有重要作用，因为( ) A．参与转氨基作用 B．参与其它氨基酸的贮存和利用C．参与尿素的合成D．参与一碳单位的代谢 E．参与嘌呤的合成 9．不属于胆色素的是( ) A．结合胆红素 B．胆红素C．血红素 D．胆绿素 E．胆素原 10．下列不能补充血糖的代谢过程是( ) A．肝糖原分解 B．肌糖原分解C．食物糖类的消化吸收 D．糖异生作用E．肾小球的重吸收作用 11．关于组成蛋白质的氨基酸结构，正确的说法是( )
生物医学信号处理期末重点
一、生物医学信号处理绪论 生物医学信号处理的对象：由生理过程自发产生的；把人体作为通道，外界施加于人体产生的电生理信号和非电生理信号。 生物信号的主要特点：复杂性，随机性强，噪声干扰强，非平稳性等 二、数字信号处理基础 傅立叶变换的意义：把一个无论多复杂的输入信号分解成复指数信号的线性组合，那么系统的输出也能通过图2.1的关系表达成相同复指数信号的线性组合，并且在输出中的每一个频率的复指数函数上乘以系统在那个频率的频率响应值。使得分析、处理信号变得简单。 数字滤波器的设计：IIR滤波器的设计：利用传统的模拟滤波器设计方法。 切比雪夫低通滤波器： %低通滤波器设计0~35Hz wp=35;ws=45; %WP通带截止频率，WS阻带截止频率 Rp=1;Rs=71; %Rp通带内的最大衰减,Rs阻带内的最小衰减 fs=1000; %采样频率 [N,wn]=cheb1ord(wp/(fs/2),ws/(fs/2),Rp,Rs); [B,A]=cheby1(N,Rp,wn); freqz(B,A,[],fs) %幅频特性 FIR滤波器设计：多采用窗函数和频率取样设计法。椭圆带通滤波器 [b_alpha,a_alpha] = ellip(5,1,40,[8 13]*2/500); freqz(b_alpha,a_alpha,[],500) 例题2-11选择合适的窗设计FIR低通滤波器，画出滤波器的单位脉冲响应和该滤波器的幅度响应： 解： wp = 0.2*pi; ws = 0.3*pi; %给出通带频率和阻带频率 tr_width = ws-wp; %求过渡带宽度 %，hamming window即可满足该条件，查表求得窗长度 M = ceil(6.6*pi/tr_width) ; n=[0:1:M-1]; wc = (ws+wp)/2; %求截止频率 b= fir1(M,wc/pi); %求FIR低通滤波器的系数，默认就是hamming window h=b(1:end-1); [hh,w] = freqz(h,[1],'whole'); %求滤波器的频率响应 hhh=hh(1:255);ww=w(1:255); %由于对称性，画一半图即可 % 画图 subplot(1,2,1); stem(n,h);title('实际脉冲响应') axis([0 M-1 -0.1 0.3]); xlabel('n'); ylabel('h(n)') subplot(1,2,2); plot(ww/pi,20*log10(abs(hhh)));title('幅度响应（单位：dB）');grid axis([0 1 -100 10]); xlabel('频率（单位：pi）'); ylabel('分贝') set(gca,'XTickMode','manual','XTick',[0,0.2,0.3,1]) set(gca,'YTickMode','manual','YTick',[-50,0]) 例2-12】最常碰到的信号处理任务是平滑数据以抑制高频噪声。求几个数据点的平均值是减弱高频噪声的一种简单方法，这种滤波器被称为平滑滤波器或中值滤波器。 Y = MEDFILT1(X,N)， 如果没有给出N的值，则默认N=3；
生物医学信号处理的方法
生物医学信号处理的方法 生物医学仪器包括了诊断仪器和治疗仪器两大类。在诊断仪器中要寻找对诊断有意义的具有某种特征的信号或信号的某种特征量。在治疗仪器中同样需要确定特征信号的存在或信号特征量的大小去控制治疗部分的工作。一般说来，信号并不能直接提供这些信息，它们需要应用信号处理方法去提取。例如，临床的常规脑电图检查可为脑损伤、脑血栓、内分泌疾病等的诊断、预防和治疗提供信息。另外脑电图也常用来作睡眠、麻醉深度的监护。但是白发脑电图的时域波形很不规则。不但它的节律随精神状态变化而改变，而且在基本节律的背景下还会不时地发生一些瞬态变化。传统的分析方法是用领域分析方法，用它的基本节律作为脑电图的基本特征量。 从信号中提取特征量的常用方法有谱分析、波形分析、建立模型等多种。有了特征量，就要根据它们进行诊断。诊断就是分类。现用的模式分类方法有统计模式识别、句法分析、模糊模式识别等。上述这些内容正是信号处理学科的主要研究对象，实际上这些方法现在也并不成熟。对于生物医学信号中大量存在的非线性、非平稳、多变量等问题的分析还很初步，还需深入地研究和探讨。 由于干扰的影响，生物医学信号往往埋藏在噪声中，因此造成信息丢失或产生虚假信息，所以通常在进行生物医学信号处理以前，要对信号施加某种处理来降低噪声、增强信息。例如，在研究大脑感觉机制，提取诱发响应时，常常采用重复刺激方法和相干平均技术来克服自发脑电活动，增强有用信息。污染信号的噪声可以是加性的(即观测等于信号的噪声之和)、相乘性的(即观测等于信号与噪声的积)；也可能有用的信息仅与信号的一部分有关，而与有用信息非相关部分也被看成噪声。总之，噪声的性质是多种多样的。数字滤波器是增强信息、抑制噪声的常用方法，然而它对于频带重叠的信号与噪声无能为力。因此消噪问题是生物医学信号处理研究的又一个重要内容。 目前生物医学信号处理中应用的抑制噪声和信号增强技术，常需要信号与噪声统计特性的先验知识，先验知识越完整，增强信号的效果越显著。然而得到这些先验知识常常又是困难的，这种要求限制了诸如维纳滤波、卡尔曼滤波等技术的应用。自适应方法可以自动调节参数来适应信号统计特性而不依赖先验知识，因而引起了广泛的注意。 在某种情况下，需要将信号从一个地点传送到另一个地点。有不少突发性疾病对患者威胁极大，例如，猝死和呼吸障碍，为了及时抢救，在患者家里安装监护系统，监护系统采集的信息经电话电路传到监护中心，使患者处于医护人员的监护之下。为了保证传输效率，或为了方便地保存、记录患者病历，需要尽量减
医学生物化学试题(1)
一、单项选择题(每题1分，共20分) l。盐析沉淀蛋白质的原理是( B ) A中和电荷，破坏水化膜B与蛋白质结合成不溶性蛋白盐 c．降低蛋白质溶液的介电常数D．调节蛋白质溶液的等电点 E．使蛋白质溶液的pH值等于蛋白质等电点 2。下列具有四级结构的蛋白质是(D ) A．纤维蛋白B肌红蛋白C清蛋白D乳酸脱氢酶E．胰岛素 3。酶化学修饰调节的主要方式是( C ) A甲基化与去甲基化B．乙酰化与去乙酰化 C磷酸化与去磷酸化D．聚合与解聚E．酶蛋白与cAMP结合和解离 4。关于酶的竞争性抑制作用的说法正确的是( D ) A使Km值不变B抑制剂结构一般与底物结构不相似C Vm增高 D增加底物浓度可减弱抑制剂的影响E…使Km值降低 5．维持删A双螺旋结构稳定的因素有( B ) A分子中的3.5磷酸二酯键B．碱基对之间的氢键 C肽键D．盐键 E .f主链骨架上磷酸之间的吸引力 6．丙酮酸彻底氧化成CQ、H20和能量，其中P／O比值为( B ) A．2．0 B．3．0 C．4．0 D．5．0 E．2．5 7．糖原分子中葡萄糖残基酵解时的限速酶有( B ) A.九糖原合成酶B．磷酸化酶 C．3—磷酸甘油醛脱氢酶a丙酮酸酶 兄葡萄糖磷酸激酶 8．一分子葡萄糖糖酵解净得的ATP克分子数和有氧氧化所得ATP克分子数之比为( D ) A。l：9 B．1：16 C．1：10 D．1：19 E．1：15 9．一分子丙酮酸进入三羧酸循环彻底氧化成CO：和能量时( E ) 九生成4分子C02 B．生成6分子H20 C生成18个ATP D有5次脱氢，均通过NADH开始的呼吸链生成H20 E．反应均在线粒体内进行 10．直接参与鸟氨酸循环的氨基酸有( B ) A鸟氨酸，赖氨酸B，天冬氨酸，精氨酸
生物医学信号处理
1、生物医学简述 1、1生物医学信号概述 生物医学信号就是人体生命信息得体现,就是了解探索生命现象得一个途径。因此,深入进行生物医学信号检测与处理理论与方法得研究对于认识生命运动得规律、探索疾病预防与治疗得新方法以及发展医疗仪器这一高新技术产业都具有极其重要得意义。国内外对于生物医学信号检测处理理论与方法得研究都给予极大得重视。人体给出得信号非常丰富,每一种信号都携带着对应得一个或几个器官得生理病理信息。由于人体结构得复杂性,因此可以从人体得不同得“层次”得到各类信号,如器官得层次、系统得层次以及细胞得层次,这些信号大致分为电生理信号、非电生理信号、人体生理信号、生化信号、生物信息以及医学图像[1]。 1、2生物医学信号得特点 生物医学信号属于强噪声背景下得低频微弱信号,它就是由复杂得生命体发出得不稳定得自然信号,从信号本身特征、检测方式到处理技术,都不同于一般得信号。 ⑴信号弱,如心电信号在mV级,脑电信号在μV级,而诱发电位信号得幅度更小。 ⑵噪声强,人体就是电得导体,易感应出工频噪声;其次就是信号记录时受试者移动所产生得肌电噪声,由此引起电极移动所产生得信号基线漂移。另外,凡就是记录中所含有得不需要成分都就是噪声,如记录胎儿心电时混入得母亲得心电。 ⑶随机性强且一般就是非平稳信号,由于生物医学信号要受到生理与心理得影响,因此属于随机信号。 ⑷非线性,非线性信号源于非线性系统得输出,人体体表采集到得电生理信号都就是细胞膜电位通过人体系统后在体表叠加得结果,因此这些信号严格地说都就是非线性信号,但目前都就是把她们当作线性信号来处理[2]。 2、生物医学信号得检测 生物医学信号检测就是对生物体中包含地生命现象、状态、性质与成分等信
医学信息检索练习题
在下载或套录检索结果时，应注意下列哪些问题。 收藏 A. 选择套录参数 B. 选择计算机 C. 选择数据库 D. 选择保存格式 E. 选择目标位置 回答错误!正确答案： A D E 利用《中文科技资料目录》(医药卫生)查找有关“腓骨骨折的护理”方面的文献，该课题的主题词和副主题词分别是（）。 收藏 A. 腓骨 B. 骨折护理 C. 护理 D. 骨折 E. 腓骨骨折 回答错误!正确答案： C E 下列哪一种文献属于零次文献：（） 收藏 A. 综述 B. 专著 C. 期刊论文 D. 手稿 E. 书稿 回答错误!正确答案： D E 文献检索工具中的目录主要分为哪几种：（）
A. 分类目录 B. 书名目录 C. 主题目录 D. 著者目录 E. 索引目录 回答错误!正确答案： A B C D 在《中文科技资料目录》（医药卫生）中查得一文献线索为“0004753皮肤粘膜淋巴结综合征患儿的护理／周调媛（江苏无锡市第二人民医院）//中华护理杂志—1999，（4），211～213”下列选项中对此文献线索的解释正确的是：（）收藏 A. 作者有多人，周调媛是第一作者 B. 该篇文章发表在2000年的中华护理杂志上 C. 作者周调媛来自于江苏无锡市第二人民医院 D. 该篇文章所在杂志的期次为第4期 E. 该篇文章所在的页码为211，212和213页 回答错误!正确答案： A C D E 选题过程中查阅文献的目的是：（） 收藏 A. 启发研究思路 B. 避免完全重复他人的工作 C. 为收集资料做准备 D. 充实研究方法 E. 阅读相关理论 回答错误!正确答案： A B D E 在机检中,缩小检索范围的检索方式是：
医学生物化学试卷样卷
___________________________装________________________订________________________线_____________________________ 兰州大学200×～200× 学年 第 × 学期 ××考试试卷（×卷） 课程名称： 生物化学 任课教师： 学院： 专业： 年级： 班级： 姓名： 校园卡号： 学生证号： 一、单项选择题：（共20题，每题1分，共20分） 1．测得某一蛋白质样品的氮含量为16克，此样品约含蛋白质多少克？ （ ） A ．160 B ．100 C ．150 D ．62.5 2．盐析法沉淀蛋白质的原理是 （ ） A ．中和电荷，破坏水化膜 B ．与蛋白质结合成不溶性蛋白盐 C ．降低蛋白质溶液的介电系数 D ．调节蛋白质溶液的等电点 3. 下列氨基酸中含羟基的是 （ ） A ．丝氨酸，苏氨酸 B ．谷氨酰胺，天冬酰胺 C ．苯丙氨酸，酪氨酸 D ．亮氨酸，缬氨酸 4. 嘌呤和嘧啶环中均含有的共轭π键对下列哪种波长有较强吸收？ （ ） A ．240nm B ．260nm C ．280nm D ．300nm 5. 酶催化作用的机理主要是 （ ） A ．降低反应的活化能 B ．降低反应的自由能 C ．改变反应的平衡常数 D ．改变反应的平衡点 6. 丙酮酸在肌肉中进行有氧氧化，彻底分解成CO 2和H 2O ，并生成A TP 多少个？ （ ） A ．12 B ．15 C ．17 D ．18 7. 运输内源性甘油三酯的主要血浆脂蛋白是 （ ） Ａ．CM Ｂ．LDL Ｃ．VLDL Ｄ．HDL 8. 酮体在肝外组织中氧化时，首先转变为 （ ） Ａ．乙酰CoA Ｂ．丁酰CoA Ｃ．HMG-CoA Ｄ．乙酰乙酰CoA 9. 一氧化碳（CO ）抑制呼吸链传递电子的部位是 （ ） A ．NAD ＋ → CoQ B ．CoQ → Cyt b C ．Cyt b → Cyt c D ．Cyt aa 3 → O 2 10. 体内下列 那种氨基酸脱羧基可生成γ氨基丁酸 （ ） A ．色氨酸 B.谷氨酸 C. 组氨酸 D.半胱氨酸 11、一碳单位的载体是 （ ） A ．FADH 2 B ．NADPH C ．FH 4 D ．TPP 12、在嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成时,可共用的原料是 （ ） A ．谷氨酸 B ．甘氨酸 C ．一碳单位 D ．天冬氨酸 13、在DNA 复制中RNA 引物的作用是 （ ） A ．使DNA 聚合酶Ⅲ活化 B ．使DNA 双链解开 C ．提供3′-OH 末端作合成新DNA 链的起点 D ．提供5′-P 末端作合成新DNA 链的起点 14、岡崎片段是指 （ ） A ．DNA 模板上的DNA 片段 B ．随从链上合成的DNA 片段 C ．前导链上合成的DNA 片段 D ．引物酶催化合成的RNA 片段 15、原核生物转录时识别起始位点的是 （ ） A ．σ亚基 B ．β亚基 C ．β′亚基 D ．α亚基 16、一种RNA 的序列为5′-UGACGA-3′,它的模板链是 （ ） A ．5′-ACUGCU-3′ B ．5′-UCGUCA-3′ C ．5′-ACTGCU-3′ D ．5′-TCGTCA-3′ 17、肽链的延伸与下列哪种物质无关? （ ） A ．转肽酶 B ．mRNA C ．N-甲酰蛋氨酰-tRNA D ．GTP 18、大肠杆菌及一些细菌的转录启动子-10区的核苷酸序列称为 （ ） A ．Pribnow 盒 B ．增强子 C ．TA TA 盒 D ．CAA T 盒 19．基因表达产物是 （ ） A ．蛋白质 B ．DNA C ．RNA D ．大多数是蛋白质，有些是RNA
信号与系统在生物医学中的应用
信号与系统论文 题目：信号与系统在生物医学中的应用 学号：121417010133 班级：生医121班 姓名：张小鲜
信号与系统在生物医学中的应用 摘要 随着计算机技术和现代信息技术的飞速发展，信号与系统在实际生活中的应用越来越广泛，本文在信号与系统中占有重要分量的数字信号处理技术为例，讨论其在生物医学中的应用，从而阐述信号与系统在生物医学中的应用。数字信号处理（Digital Signal Processing DSP)是利用计算机或专用处理芯片，以数值计算的方法对信号进行采集、分析、变换和识别等加工处理，从而达到提取信息和便于应用的目的。 数字信号处理技术一诞生就显示了强大的生命力，展现了极为广阔的应用前景。接下来主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用，并对数字信号处理技术在生物医学工程中的应用前景进行了展望。 关键词：生物医学；信号与系统；数字信号处理；小波分析；人工神经网络；维格纳分布 1 引言 自20世纪60年代以来，随着计算机和信息学科学的飞速发展，大量的模拟信息被转化为数字信息来处理。于是就逐步产生了一门近代新兴学科———数字信号处理(DigitalSignalProcessing，简称DSP)技术。经过几十年的发展，数字信号处理技术现已形成了一门以快速傅里叶变换和数字滤波器为核心，以逻辑电路为基础，以大规模集成电路为手段，利用软硬件来实现各种模拟信号的数字处理，其中包括信号检测、信号变换、信号的调制和解调、信号的运算、信号的传输和信号的交换等各种功能作用的独立的学科体系。而生物医学工程就是应用物理学和工程学的技术去解决生物系统中所存在的问题，特别是人类疾病的诊断、治疗和预防的科学。它包括工程学、医学和生命科学中的许多学科。本文主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用。 1.1生物医学信号特性
医学细胞生物学试题及答案(五)
医学细胞生物学复习题 一、名词解释 1、蛋白质的一级结构：蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。（p24） 2.蛋白质的四级结构:蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基的接触部位的布局和互相作用。（p24） 3.密码子：mRNA分子中每三个相邻的碱基组成一个密码子，由密码子确定蛋白质中氨基酸的排列顺序。（p20） 4.基粒（ATP合酶/ATP合酶复合体）:线粒体内膜（包括嵴）的内表面附着着许多突出于内腔的颗粒。基粒头部具有酶活性，能催化ADP磷酸化生成ATP。（p139） 5.转位接触点：线粒体内，外膜上存在一些内膜与外膜相互接触的地方，在此膜间隙便狭窄。 其间分布蛋白质等物质进出线粒体的通道蛋白和特异性受体。(p139) 6.细胞呼吸:在细胞内的特定的细胞器（主要是线粒体）内，在氧气的参与下，分解各种大分子物质，同时产生CO 2；与此同时。分解代谢所释放出的能量储存于ATP中。（p147） 7.初级溶酶体:通过形成途径刚刚产生的溶酶体。（p120） 8.次级溶酶体:当初级溶酶体经过成熟，接受来自细胞内、外的物质，与之发生互相作用时，即产生次级溶酶体。（p120） 9.蛋白质的糖基化:单糖或者寡糖与蛋白质之间通过共价键结合形成糖蛋白的过程。（p109） 10.易化扩散(帮助扩散):一些非脂溶（或亲水性）的物质，如葡萄糖，氨基酸，核苷酸以及细胞代谢物等，不能以简单扩散的方式通过细胞膜，但它们可
在载体蛋白的介导下，不消耗细胞的代谢能量，顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运。(p84) 11.主动运输:载体蛋白介导的物质逆电化学梯度、由低浓度一侧向高浓度一侧进行的穿膜转运方式。(p85) +++ 12.协同运输:一类由Na-K泵（或H泵）与载体蛋白协同作用，间接消耗ATP所完成的主动运输方式。（p88） 13.细胞的内膜系统:细胞质中的那些在结构、功能及其发生上相互密切关联的膜性结构细胞器的总称。（p101） 14.细胞分化:由单个受精卵产生的细胞，在形态结构、生化组成和功能等方面均有明显的差异，形成这种稳定性差异的过程称为细胞分化。（p342） 15.信号肽:指导蛋白多肽链在糙面内质网上合成与穿膜转移的决定因素，是被合成肽链N-一端的一段特殊氨基酸序列。（p107） 16.细胞骨架:真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系。它对于细胞的形状、细胞的运动、细胞质内物质的运输、细胞分裂是染色体的分离和胞质分裂等均起到重要作用。（p156） 17.微管组织中心:微管聚合从特异的核心形成位点开始，这些核心形成位点主要是中心体和纤毛的基体，称为微管组织中心。（p158） 18.γ-管蛋白环形复合体：可形成10~13个γ-微管蛋白分子的环形结构，与微管具有相同的直径。它可刺激微管核心形成，并包裹微管负端，阻止微管蛋白渗入。（p158） 19.核基质(核骨架):是指真核细胞间期核中核除核膜染色质和核仁以外的部分，是一个以非组蛋白为主的纤维网架结构。（p201） 20.核型:是指一个体细胞中全部染色体，按其大小、形态特征顺序排列所构成的图像。（p196）21.带型:显带技术将染色体标本经过一定程序处理，并用特
医学生物化学练习题
医学生物化学练习题 一、单项选择题 1.下列属于蛋白质变性和DNA变性的共同点是( A ) A.生物学活性丧失 B.易回复天然状态 C.易溶于水 D.结构紧密 E.形成超螺旋结构 2.下列影响细胞内cAMP含量的酶是( a) A.腺苷酸环化酶 B.ATP酶 C.磷酸酯酶 D.磷脂酶 E.蛋白激酶 3.一氧化碳是呼吸链的阻断剂，被抑制的递氢体或递电子体是( d)。 A.黄素酶 B.辅酶Q C.细胞色素c D.细胞色素aa3 E.细胞色素b 4.关于组成蛋白质的氨基酸结构，正确的说法是(A ) A.在α-碳原子上都结合有氨基或亚氨基 B.所有的α-碳原子都是不对称碳原子 C.组成人体的氨基酸都是L型 D.赖氨酸是唯一的一种亚氨基酸 E.不同氨基酸的R基团大部分相同 5.下列脱氧核苷酸不存在于DNA中的是（ E ） A.dGMP B.dAMP C.dCMP D.dTMP E.dUMP 6.下列具有四级结构的蛋白质是( D ) A.纤维蛋白 B.肌红蛋白 C.清蛋白 D.乳酸脱氢酶 E.胰岛素
7.关于蛋白质的二级结构正确的是(B ) A.一种蛋白质分子只存在一种二级结构类型 B.是多肽链本身折叠盘曲而形成 C.主要为α-双螺旋和β-片层结构 D.维持二级结构稳定的键是肽键 E.二级结构类型及含量多少是由多肽链长短决定的 8.分子病主要是哪种结构异常（A） A.一级结构 B.二级结构 C.三级结构 D.四级结构 E.空间结构 9.糖尿病时，机体不可能出现的代谢改变有（ E ） A.糖代谢紊乱 B.脂代谢紊乱 C.蛋白质代谢紊乱 D.酸碱平衡紊乱 E.核酸代谢紊乱 10.脂肪酸β-氧化不需要(D ) A.NAD＋ B.CoA-SH C.FAD D.NADPH+H+ E.FAD 2H 11.脂肪动员加强是肝内生成的乙酰辅酶A主要转变为（B ） A.脂酸 B.酮体 C.草酰乙酸 D.葡萄糖 E.氨基酸 12.下列生成酮体的器官是（B ） A.心 B.肝 C.脑 D.肾 E.肌肉 13.要真实反映血脂的情况，常在饭后（C ） A.3-6小时采血 B.8-10小时采血 C.12-14小时采血 D.24小时后采血 E.饭后2小时采血 14.体内胆固醇的生理功能不包括（A ） A.氧化供能 B.参与构成生物膜 C.转化为类固醇激素