Technische Universität Ilmenau

Biosignalverarbeitung 2 - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 200117 - allgemeine Informationen
Modulnummer200117
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer2222 (Biosignalverarbeitung)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Peter Husar
SpracheDeutsch
TurnusSommersemester
Vorkenntnisse

- Signale und Systeme

- Biosignalverarbeitung 1

- Biostatistik

- Elektro- und Neurophysiologie

- Elektrische Messtechnik

- Prozessmess- und Sensortechnik

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen 
  • Fachkompetenz: Die Studierenden kennen die Biosignale und ihre Eigenschaften im dynamischen Zeit-Frequenz-Verbundbereich, im Raum-Zeit-Verbundbereich sowie die Eigenschaften verschiedener Ableitungsreferenzen, ihre Theorie und Eigenschaften im realen Bereich. Sie kennen die Eigenschaften von 2D- und 3D- Aktivitätsmaps sowie von Ähnlichkeitsrepräsentationen. Sie kennen praktische Rahmen- und Applikationsbedingungen im experimentellen Labor sowie in der Klinik.
  • Methodenkompetenz: Die Studierenden sind in der Lage, für eine konkrete Aufgabe der Biosignalverarbeitung und/oder -analyse eine geeignete Methode aus dem Bereich der Zeit-Frequenz-Analyse und/oder der Raum-Zeit-Analyse auszuwählen, ihre Wirksamkeit zu prüfen und zu bewerten sowie diese an die spezifischen Anforderungen anzupassen. Nach Absolvieren der Praktika sind sie in der Lage, elektrische Biosignale (EEG, EKG) in realen Messanordnungen experimentell zu erfassen und die Eigenschaften der Signale und Messsysteme zu analysieren. Sie können erlernte Methoden hinsichtlich ihrer Eignung für die Therapie und Diagnostik beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage, eigene Erfassungs- und Analysesysteme an praktischen Aufbauten und Entwicklungssystemen (Embedded System, FPGA, Analogelektronik) zu konstruieren.
  • Sozialkompetenz: Die Studierenden sind in der
    Lage, Aufgaben zur Erfassung und Analyse von Biosignalen in Gruppen zu lösen
    und dabei ihre eigene Meinung klar und strukturiert zu vertreten, sowie die
    Beiträge anderer Studierender wert zu schätzen. Sie sind durch die Praktika in
    der Lage, Zusammenarbeit zu koordinieren und Arbeiten sinnvoll aufzuteilen.

Inhalt 

-
Zeitvariante Verteilungen: Signaldynamik, Instationarität, zeitliche und
spektrale Auflösung

- Methodik:
lineare und quadratische Zeit-Frequenz-Analysemethoden

- Wignerbasierte
Verteilungen

- Lineare
zeitvariable Filter

-
Signalverarbeitung in Raum-Zeit, Array Signal Processing: Theorie des
Beamforming, Praktikable   Ansätze für Beamforming, räumliche
Filterung, adaptive Beamformer

-
Ableitungsreferenzen

-
Topographie und Mapping räumlicher Biosignale

-
Signalzerlegung: Orthogonale PCA, Unabhängige ICA

-
Artefakterkennung und -elimination in verschiedenen Signaldomänen: Zeit,
Frequenz, Raum, Verbunddomänen, Adaptive Filter in Zeit und Raum

- EKG:
Entstehung, Ausbreitung, physiologische und pathologische Muster, Diagnostik,
automatisierte Detektion, Applikation

-
Ähnlichkeitsmaße und Vergleich in Zeit, Frequenz und Raum

 

Praktikumsversuche

- EKG-Signalanalyse

- EMG-Signalanalyse

- EEG-Signalanalyse
Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

Vorlesung

Medienform: Folien mit Beamer für die Vorlesung, Tafel, Computersimulationen. Whiteboard und rechentechnisches Kabinett für das Seminar

Veranstaltungsform: Präsenz

->wenn durch Corona-Maßnahmen erforderlich: online-Vorlesung

Technische Voraussetzung: webex https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

Moodle-Link: https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=170

Literatur

1. Bronzino, J. D. (Ed.): The Biomedical Engineering Handbook, Vol. I + II, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton 2000

2. Husar, P.: Biosignalverarbeitung, Springer, 2010

3. Akay M.: Time Frequency and Wavelets in Biomedical Signal Proessing. IEEE Press, 1998

4. Bendat J., Piersol A.: Measurement and Analysis of Random Data. John Wiley, 1986

5. Hofmann R.: Signalanalyse und -erkennung. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1998

6. Hutten H.: Biomedizinische Technik Bd.1 u. 3. Springer Verlag, New York, Berlin, Heidelberg, 1992

7. Proakis, J.G, Manolakis, D.G.: Digital Signal Processing, Pearson Prentice Hall, 2007

Lehrevaluation
Spezifik Referenzmodul
ModulnameBiosignalverarbeitung 2
Prüfungsnummer220478
Leistungspunkte5
SWS3.75 (2 V, 1 Ü, 0.75 P)
Präsenzstudium (h)42.1875
Selbststudium (h)107.8125
VerpflichtungPflichtmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Biosignalverarbeitung 2 mit der Prüfungsnummer 220478 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 90 Minuten mit einer Wichtung von 76% (Prüfungsnummer: 2200798)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 24% (Prüfungsnummer: 2200799)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktikumsversuche EKG, EEG, EMG

Note ergibt sich aus Protokoll und Gespräch

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Schriftliche Abschlussarbeit (Klausur) in Distanz nach §6a PStO-AB (Take-Home-Exam)

Abschluss: PL

Dauer: 90 Minuten

Technische Voraussetzung: exam-moodle https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Ingenieurinformatik 2021
ModulnameBiosignalverarbeitung 2
Prüfungsnummer220478
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Biosignalverarbeitung 2 mit der Prüfungsnummer 220478 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 90 Minuten mit einer Wichtung von 76% (Prüfungsnummer: 2200798)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 24% (Prüfungsnummer: 2200799)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktikumsversuche EKG, EEG, EMG

Note ergibt sich aus Protokoll und Gespräch

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Schriftliche Abschlussarbeit (Klausur) in Distanz nach §6a PStO-AB (Take-Home-Exam)

Abschluss: PL

Dauer: 90 Minuten

Technische Voraussetzung: exam-moodle https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Biomedizinische Technik 2021
ModulnameBiosignalverarbeitung 2
Prüfungsnummer220478
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)116
VerpflichtungPflichtmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Biosignalverarbeitung 2 mit der Prüfungsnummer 220478 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 90 Minuten mit einer Wichtung von 76% (Prüfungsnummer: 2200798)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 24% (Prüfungsnummer: 2200799)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktikumsversuche EKG, EEG, EMG

Note ergibt sich aus Protokoll und Gespräch

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Schriftliche Abschlussarbeit (Klausur) in Distanz nach §6a PStO-AB (Take-Home-Exam)

Abschluss: PL

Dauer: 90 Minuten

Technische Voraussetzung: exam-moodle https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Ingenieurinformatik 2014
ModulnameBiosignalverarbeitung 2
Prüfungsnummer220478
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)116
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Biosignalverarbeitung 2 mit der Prüfungsnummer 220478 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • schriftliche Prüfungsleistung über 90 Minuten mit einer Wichtung von 76% (Prüfungsnummer: 2200798)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 24% (Prüfungsnummer: 2200799)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktikumsversuche EKG, EEG, EMG

Note ergibt sich aus Protokoll und Gespräch

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Schriftliche Abschlussarbeit (Klausur) in Distanz nach §6a PStO-AB (Take-Home-Exam)

Abschluss: PL

Dauer: 90 Minuten

Technische Voraussetzung: exam-moodle https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl