MATLAB Progamming for
Medical Signal Analysis (Graduate)
Elective Course for the Graduate Students
Lecturer: Chia-Feng Lu
(alvin4016@ym.edu.tw)
醫學訊號分析原理與MATLAB程式應用實作 (碩博班)
授課教師: 盧家鋒
教學目標
本課程將透過科普講解方式,讓修課的生醫背景學生得以瞭解訊號分析原理、參數調控與其物理或生理意義,並學會使用Matlab訊號分析工具箱、執行統計分析與繪製圖表。旨在讓研究生(或欲繼續升學之大學部學生)能對訊號分析有一概念性瞭解,並能將Matlab多用途的工具箱應用於各自的研究議題上,以利研究發展。
授課內容
第1週:訊號分析課程簡介與Matlab程式語言介紹
[課程講義]Lesson1_slides.pdf
[課程影片]請調整為480p解析度觀看
(1)開場[0:56]
(2)課程與訊號分析介紹[39:26]
(3)訊號分析實例[49:24]
(4)MATLAB基本語法[32:16]
第2週:訊號取樣之物理意義與實務操作
第3週: 訊號輸入與輸出:資料格式與檔案輸入輸出實作
[課程講義]Lesson3_slides.pdf
[上課資料]demodata.zip
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(1)資料格式介紹[37:37]
(2)資料輸入實作[1:09:59]
(3)訊號繪製與資料覆寫[30:19]
第4週: 訊號重新取樣與切割:矩陣取值填值與運算實作
[課程講義]Lesson4_slides.pdf
[上課資料]demodata_L4.zip
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(1)訊號重新取樣[1:13:19]
(2)訊號切割與平均[59:47]
第5週: 訊號標準化與事件偵測:for迴圈、if指述實作
[課程講義]Lesson5_slides.pdf
[上課資料]demodata_L5.zip
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(1)MATLAB流程控制[50:57]
(2)訊號標準化[22:27]
(3)事件偵測[37:34]
第6週:訊號頻譜分析:傅立葉轉換
[課程講義]Lesson6_slides.pdf
[上課資料]demodata_L6.zip
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(1)傅立葉分析[50:56]
(2)頻譜分析與生理訊號實例[1:07:58]
第7週: 濾波器設計原理與應用實作:函式的定義與傳呼
[課程講義]Lesson7_slides.pdf
[上課資料]demodata_L7.zip
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(1)數位濾波器設計[39:40]
(2)有限脈衝濾波器(FIR)[1:06:19]
(3)無限脈衝濾波器(IIR)[27:34]
第8週:時頻分析方法:小波轉換原理與應用
[課程講義]Lesson8_slides.pdf
[上課資料]demodata_L8.zip
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(1)短時距傅立葉轉換[53:20]
(2)小波轉換[39:48]
(3)生理訊號分析實例[30:36]
第9週: 專題規劃口頭報告
<口頭報告>
(1)分析目的
(2)程式架構設計
(3)預期完成程式功能
第10週:獨立成分分析法原理與生理雜訊去除應用
[課程講義]Lesson9_slides.pdf
[上課資料]demodata_L9.zip
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(1)多變數分析:主要成分分析法[1:15:51]
(2)多變數分析:獨立成分分析法[1:03:13]
第11週: 訊號相關性分析I:同調性計算
[課程講義]Lesson10_slides.pdf
[上課資料]demodata_L10.zip
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(1)同調性計算-使用Welch傅立葉方法[52:06]
(2)同調性計算-使用多變數自迴歸模型[46:28]
(3)同調性訊號分析實例[36:41]
第12週: 訊號相關性分析II:時頻共訊息法計算
[課程講義]Lesson11_slides.pdf
[上課資料]demodata_L11.zip
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(1)時頻共訊息法[58:19]
(2)生理訊號分析實例與同調性比較[1:15:40]
第13週: MATLAB統計分析工具
[課程講義]Lesson12_slides.pdf
[上課資料]demodata_L12.zip
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(1)描述性統計、t檢定、變異數檢定[1:35:29]
(2)卡方檢定、無母數分析、相關、信度[44:39]
第14週: 其他常用訊號處理函式介紹
[課程講義]Lesson13_slides.pdf
[上課資料]demodata_L13.zip
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(1)瞬時相位差[53:07]
(2)插值計算[36:48]
第15週:工具箱應用:以EEGlab介面進行腦波訊號分析
[課程講義]Lesson14_slides.pdf
[上課資料]demodata_L14.zip
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(1)EEGLAB處理流程1[1:09:45]
(2)EEGLAB處理流程2[52:16]
第16週: 期末專題研究提問與討論
第17週: 專題期末報告 PART I
<口頭報告>
(1)分析目的
(2)程式架構介紹
(3)程式功能操作示範
<書面報告>請分資料夾存放
(1)訊號檔案
(2)完整程式碼
(3)口頭報告PPT檔
第18週: 專題期末報告 PART II
課程參考資料
1. MATLAB程式設計入門篇(第三版) 張智星 碁峰資訊出版
2. Biosignal and Biomedical Image Processing: MATLAB-Based Applications,John L. Semmlow. Marcel Dekker, Inc.
3. MATLAB圖形使用者介面應用於生醫訊號分析 盧家鋒