2025年大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程（生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理）上學(xué)期期末卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫(xiě)在括號(hào)內(nèi)）1.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中，以下哪種信號(hào)不屬于生理信號(hào)？（）A.心電圖信號(hào)B.腦電圖信號(hào)C.手機(jī)信號(hào)D.肌電圖信號(hào)2.對(duì)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，采樣頻率應(yīng)滿(mǎn)足（）。A.小于信號(hào)最高頻率的2倍B.大于信號(hào)最高頻率的2倍C.等于信號(hào)最高頻率D.與信號(hào)最高頻率無(wú)關(guān)3.以下哪種濾波器常用于去除生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中的高頻噪聲？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器4.在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中，常用的時(shí)域分析方法是（）。A.傅里葉變換B.小波變換C.相關(guān)分析D.功率譜分析5.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的幅度譜反映了信號(hào)的（）。A.頻率成分B.相位信息C.能量分布D.時(shí)域特征6.以下哪種算法可用于生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特征提?。浚ǎ〢.主成分分析B.最小二乘法C.牛頓迭代法D.高斯消元法7.對(duì)于心電信號(hào)的處理，以下說(shuō)法正確的是（）。A.只需要關(guān)注QRS波群B.P波反映心房的電活動(dòng)C.T波對(duì)診斷意義不大D.心電信號(hào)頻率范圍在100Hz以上8.在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中，常用的窗函數(shù)是（）。A.矩形窗B.漢寧窗C.高斯窗D.三角窗9.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行量化時(shí)，量化位數(shù)越多（）。A.量化誤差越小B.數(shù)據(jù)量越小C.處理速度越快D.信號(hào)失真越大10.以下哪種技術(shù)可用于生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的壓縮？（）A.離散余弦變換B.離散傅里葉變換C.離散小波變換D.離散正弦變換二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫(xiě)在括號(hào)內(nèi)，少選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)具有以下哪些特點(diǎn)？（）A.隨機(jī)性B.非線性C.微弱性D.平穩(wěn)性2.以下哪些屬于生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域？（）A.疾病診斷B.康復(fù)治療C.生物醫(yī)學(xué)成像分析D.通信技術(shù)3.對(duì)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，可能包括以下哪些操作？（）A.放大B.濾波C.降噪D.特征提取4.在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中，常用的頻域分析方法有（）。A.傅里葉變換B.小波變換C.功率譜估計(jì)D.短時(shí)傅里葉變換5.以下哪些因素會(huì)影響生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的質(zhì)量？（）A.傳感器性能B.人體生理狀態(tài)C.環(huán)境干擾D.信號(hào)處理算法三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的對(duì)錯(cuò)，在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”）1.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)都是確定性信號(hào)。（）2.采樣頻率越高，采集到的信號(hào)越能準(zhǔn)確反映原始信號(hào)。（）3.帶通濾波器可以同時(shí)去除信號(hào)中的低頻和高頻噪聲。（）4.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的相關(guān)分析可以用于檢測(cè)信號(hào)之間的相似性。（）5.傅里葉變換只能分析平穩(wěn)信號(hào)。（）6.心電信號(hào)的QRS波群幅度通常比P波和T波大。（）7.窗函數(shù)的選擇對(duì)信號(hào)處理結(jié)果沒(méi)有影響。（）8.量化位數(shù)越少，信號(hào)的分辨率越高。（）9.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中，特征提取是為了降低數(shù)據(jù)量。（）10.離散小波變換可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的多分辨率分析。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答以下問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理的一般流程。2.說(shuō)明傅里葉變換在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中的作用。3.舉例說(shuō)明生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理在疾病診斷中的應(yīng)用。五、綜合分析題（總共1題，20分，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行綜合分析和解答）有一段采集到的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)，經(jīng)初步觀察發(fā)現(xiàn)存在噪聲干擾，且信號(hào)頻率成分較為復(fù)雜。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)完整的處理方案，包括信號(hào)預(yù)處理、特征提取和分析，并說(shuō)明各步驟的目的和方法。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.A4.C5.A6.A7.B8.B9.A10.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABC2.ABC3.ABC4.ACD5.ABC三、判斷題1.×2.√3.√4.√5.×6.√7.×8.×9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理一般流程：首先是信號(hào)采集，通過(guò)合適的傳感器獲取生物醫(yī)學(xué)信號(hào)；接著進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理，包括放大、濾波、降噪等，提高信號(hào)質(zhì)量；然后進(jìn)行特征提取，提取能代表信號(hào)本質(zhì)特征的參數(shù)；最后進(jìn)行信號(hào)分析，如分類(lèi)、診斷等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的理解和應(yīng)用。2.傅里葉變換在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中的作用：將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，能清晰地分析出信號(hào)的頻率成分，確定信號(hào)的主導(dǎo)頻率，有助于了解信號(hào)的特性，例如區(qū)分不同頻率的生理活動(dòng)信號(hào)，還可用于信號(hào)的濾波、特征提取等后續(xù)處理。3.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理在疾病診斷中的應(yīng)用舉例：如心電圖信號(hào)處理可用于診斷心律失常、心肌梗死等疾病，通過(guò)分析心電圖各波段的形態(tài)、間期等特征來(lái)判斷心臟功能是否正常；腦電圖信號(hào)處理可輔助診斷癲癇、腦腫瘤等疾病，分析腦電信號(hào)的異常放電等特征進(jìn)行疾病診斷。五、綜合分析題處理方案：信號(hào)預(yù)處理：目的：去除噪聲干擾，提高信號(hào)質(zhì)量。方法：采用帶通濾波器，根據(jù)信號(hào)頻率范圍設(shè)置合適的通帶，去除高頻和低頻噪聲。同時(shí)可結(jié)合自適應(yīng)濾波算法，根據(jù)噪聲特性實(shí)時(shí)調(diào)整濾波參數(shù)。特征提?。耗康模禾崛∧艽硇盘?hào)本質(zhì)特征的參數(shù)，便于后續(xù)分析。方法：運(yùn)用主成分分析，將高維信號(hào)投影到低維