混合教学模式下“现代信号处理”案例教学探索

教育部十年规划与“金课”的提出彰显了国家对高校教育教学的高度重视,“线上+线下”混合教学模式已成为变革课堂教学的必然,但其在实践过程中存在一些问题。以拓宽电子信息专业学生视野、培养他们解决复杂问题的能力和思维为目标,阐述了混合教学模式下“现代信号处理”课程案例教学改革方案,介绍了该课程的案例教学设计。以心电信号工频干扰消除为例,详细说明了该课程在课前、课中和课后三个环节互相影响、互为补充、形成良性循环的案例教学实践。为了检验教学效果,与传统教学方法的考核结果对比,结果表明,混合教学模式下的案例教学有助于提升学生的理论分析能力和实践动手能力。

基于样本熵和个体化阈值的表面膈肌肌电信号起点检测

膈肌是人体最主要的呼吸肌,表面膈肌肌电(sEMGdi)信号的动作区间起点检测可用于呼吸康复训练,但心电(ECG)信号的存在增加了其检测难度,故本文对此提出了基于样本熵(SampEn)和个体化阈值的起点检测方法,简称样本熵法。该方法涉及样本熵特征的提取,样本熵特征参数w和r0的优化,个体化阈值的选取以及判断条件的设立。同时还选用其他三种常用方法与本文所提的样本熵法进行起点检测方面的比较,即利用小波变换(WT)去噪后再分别使用均方根(RMS)和能量算子(TKE)的起点检测方法,以及不做小波变换而直接使用TKE的起点检测方法。本文共采集12名健康受试者在2种呼吸状态下的sEMGdi信号,用于信号合成和算法检测。最后以误差的绝对值累加和作为评价起点检测精度的指标。最终结果表明,样本熵法在稳定性和精度两方面皆优于其他三种方法,是一种能适应个体间差异,无需提前对sEMGdi信号进行ECG信号去噪便可获得较高精度的起点检测方法,为基于sEMGdi信号的呼吸康复训练和实时交互提供了依据。