Processamento de Sinais Fisiológicos

Código:

L.BIO021

Sigla:

PSFI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Biomédica

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle2324.up.pt/course/view.php?id=5891
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.BIO	44	Plano Oficial do ano letivo	3	-	6	26	52

Língua de trabalho

Português e inglês

Objetivos

Pretende-se que os estudantes se familiarizem com a natureza e diversidade dos sinais fisiológicos (e.g. EMG, EEG, ECG), que adquiram os fundamentos teóricos na área do processamento de sinal discreto e os convertam em competências de projeto, nomeadamente em relação aos processos de aquisição de sinal fisiológico, condicionamento, filtragem, análise e extração e representação de informação relevante.

Resultados de aprendizagem e competências

A frequência bem sucedida nesta unidade curricular permitirá aos estudantes a utilização esclarecida de técnicas e tecnologias de processamento de sinal fisiológico, potenciando não só a sua aplicação a objetivos de diagnóstico, terapia ou reabilitação, mas fomentando também o aprofundamento das competências de investigação e inovação nestas áreas.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Pré-requisitos: conhecimentos básicos em teoria do sinal, designadamente sinais e sistemas discretos e análise de Fourier.

Programa

1. Introdução à eletrofisiologia
2. Sinais e sistemas discretos
3. Amostragem e reconstrução de sinais
4. A transformada Z
5. A transformada discreta de Fourier (DFT)
6. Filtros discretos
7. Autocorrelação e correlação cruzada
8. Introdução à estimação espectral
9. Casos de estudo de processamento de sinais fisiológicos

Bibliografia Obrigatória

Oppenheim, Alan V.; Discrete-Time Signal Processing. ISBN: 0-13-216771-9

Bibliografia Complementar

Bronzino, Joseph Daniel, 1937- 340; The biomedical engineering handbook
Enderle, Joseph Bronzino John; Introduction to Biomedical Engineering. ISBN: 0-12-238662-0
Bruce, Eugene N.; Biomedical signal processing and signal modeling. ISBN: 0-471-34540-7

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A metodologia de ensino baseia-se em aulas teórico-práticas e aulas práticas laboratoriais. As primeiras incluem a apresentação teórica e ilustração dos conteúdos da unidade curricular em complemento a vídeos que serão disponibilizados com conteúdo expositivo da teoria relativa a vários tópicos da UC, bem como a discussão de problemas e casos concretos de aplicação.

As aulas práticas laboratoriais envolvem a resolução convencional, ou em ambiente Matlab, de exercícios propostos para um domínio esclarecido dos conteúdos, especialmente numa perspetiva "peer-to-peer teaching/assessment", e também a realização de trabalhos experimentais usando Matlab, a plataforma Biopac de aquisição e análise de sinal fisiológico, e/ou uma plataforma de processamento digital de sinal em tempo-real.

As aulas práticas laboratoriais incorporam avaliação distribuída ao longo do semestre, decorrente i) da resolução de problemas por estudantes e sua avaliação em grupo numa perspetiva “peer-to-peer” (P2P), e ii) da realização de trabalhos em grupo com sinais fisiológicos, e outros, e avaliados pelo docente.

Existe ainda uma forma de avaliação distribuída, extra-aulas e através da plataforma Moodle, e baseada em questões de verificação e que visam testar o estudo pelos estudantes dos conteúdos essenciais da UC.

Software

Matlab 6 R12.1

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia de computadores > Processamento de sinal

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	45,00
Participação presencial	13,75
Trabalho laboratorial	41,25
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	70,00
Frequência das aulas	52,00
Trabalho de campo	14,00
Trabalho laboratorial	26,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

A classificação de avaliação distribuída (AD), indispensável para acesso ao exame final, é atribuída a todos os estudantes que não excedam o limite de faltas (previsto nas Normas Gerais de Avaliação) e que tenham realizado as questões de verificação (VQ), resolução de problemas P2P e trabalhos de laboratório previstos ao longo do semestre.

As classificações dos trabalhos de laboratório (grupos de quatro estudantes) são ponderadas a 50% na componente de avaliação distribuída, e as da resolução de problemas numa perspetiva “peer-to-peer” (resolução individual mas avaliadas em grupo) são ponderadas a 25%. Serão ainda realizadas, em regime extra-aula e via Moodle, questões de verificação que são ponderadas a 25%. É exigida a classificação mínima de 7 valores na componente de avaliação distribuída para acesso a exame final.

Fórmula de cálculo da classificação final

O exame final consta de uma prova escrita com a duração de 120 minutos, sem consulta de apontamentos, para além do formulário da unidade curricular.

A classificação final (C) será obtida da classificação da avaliação distribuída (AD) e da classificação da prova escrita (PE) através da fórmula:

 

C = 0.55×AD + 0.45×PE.

 

Todas as classificações referem-se à escala [0, 20]. É exigida a classificação mínima de 7 valores a qualquer uma das componentes.