Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2020/2021

Pokročilé biomedicínské aplikace mikroprocesorové techniky

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
F7DIPBA ZK 20P+8C česky
Přednášející:
Pavel Smrčka (gar.)
Cvičící:
Pavel Smrčka (gar.)
Předmět zajišťuje:
katedra informačních a komunikačních technologií v lékařství
Anotace:

Cílem předmětu je seznámit studenty s principy mikroprocesorové techniky v biomedicínckých přístrojových systémech, při snímání, přenosu a zpracování biologických signálů a dat. Součástí předmětu jsou také praktické ukázky designu a programování moderních embedded systémů a implementace vybraných algoritmů pro zpracování biosignálů v mikroprocesorových systémech.

Požadavky:

Standardně probíhá výuka kontaktní formou a předmět je zakončen ústní zkouškou, které předchází písemná příprava. V případě, že počet studentů je menší než 5, může výuka probíhat v podobě řízeného samostudia s pravidelnými konzultacemi. Dále je požadováno vypracování písemné studie studentem na zadané téma z oboru. Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je absolvování dvou laboratorních cvičení (doloženo protokolem podepsaným studentem, vedoucím cvičení a garantem předmětu). Protokoly budou archivovány v referátu pro doktorské studium.

Osnova přednášek:

Přednášky:

1. Stavební prvky mikroprocesorového systému a připojování základních periferií.

2. Digitální vstupy a výstupy, využití čítačů a časovačů mikrokontroléru.

3. Využití řadiče přerušení.

4. A/D a D/A převodníky a moderní analogové frontendy pro měření biosignálů.

5. Sériová a paralelní komunikace mikropočítačů s okolím.

6. Bezdrátové lokální komunikace pomocí ZigBee, XBee, a Bluetooth

7. Dálková komunikace mikrokontroléru pomocí Ethernet, WiFi a datového připojení LTE/3G/4G.

8. Klony architektur ATMega, ARM Cortex M0, M3, M4 a jejich porovnání.

9. Metody ladění firmwaru v embedded zařízeních, využití JTAG rozhraní, remote debugging.

10. Vybrané algoritmy předzpracování a inteligentní segmentace biologických časových řad a jejich implementace na úrovni mikrokontroléru (FFT, SFFT, vlnková transformace).

Osnova cvičení:

Cvičení:

1. Metoda plovoucího časového okna a extrakce příznaků z biologických časových řad v reálném čase.

2. Návrh a realizace číslicových filtrů FIR a IIR v mikroprocesorovém systému

Cíle studia:

Orientace v biomedicínských aplikacích mikroprocesorové techniky. Seznámení s principy mikroprocesorové techniky v biomedicínckých přístrojových systémech, při snímání, přenosu a zpracování biologických signálů a dat. Praktické ukázky designu a programování moderních embedded systémů a implementace vybraných algoritmů pro zpracování biosignálů v mikroprocesorových systémech.

Studijní materiály:

Povinná:

[1] Brtník B., Matoušek D.: Mikroprocesorová technika, BEN 2011.

[2] Oppenheim: Digital Signal Processing, Pearson 2015.

[3] Kernighan, Ritchie: Programovací jazyk C (reedice podle standardu ANSI C), Computer Press 2008.

Doporučená:

[1] Alessio, S.M.: Digital Signal Processing and Spectral Analysis for Scientists, Springer 2016.

[2] Mahmood, N.: Signals and Systems, McGraw-Hill 2014.

[3] William H. Press et al.: Numerical Recipes in C (3th edition), Cambridge University Press 2007.

Poznámka:

Modul D

Rozvrh na zimní semestr 2020/2021:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2020/2021:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 2. 3. 2021
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet5879006.html