信号检测与估计论文3000字

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理是指据生物医学信号特点，应用信息科学的基本理论和方法，研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息，并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文，大家可以参考以下内容哦！

摘 要： 生物医学信号是人体生命信息的集中体现，深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。

关键词： 生物医学信号 信号检测 信号处理

1 概述

1。1 生物医学信号及其特点

生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，属于强噪声背景下的低频微弱信号，信号本身特征、检测方式和处理技术，都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号，这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多，其主要特点是：信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低，还有信号的统计特性随时间而变，而且还是非先验性的。

1。2 生物医学信号分类

按性质生物信号可分为生物电信号（Bioelectric Signals），如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号（Biomagnetic Signals），如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号（Biochemical Signals），如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号（Biomechanical Signals），如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号（Bioacoustic Signal），如心音、脉搏、心冲击等。

按来源生物医学信号可大致分为两类：（1）由生理过程自发产生的主动信号，例如心电（ECG）、脑电（EEG）、肌电（EMG）、眼电（EOG）、胃电（EGG）等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;（2）外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号，如超声波、同位素、X射线等。

2 生物医学信号的检测及方法

生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术，涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域，也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤（见图1）。

①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样，将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理，得到有意义的结果。

生物医学信号检测技术包括：（1）无创检测、微创检测、有创检测;（2）在体检测、离体检测;（3）直接检测、间接检测;（4）非接触检测、体表检测、体内检测;（5）生物电检测、生物非电量检测;（6）形态检测、功能检测;（7）处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;（8）透射法检测、反射法检测;（9）一维信号检测、多维信号检测;（10）遥感法检测、多维信号检测;（11）一次量检测、二次量分析检测;（12）分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

3 生物医学信号的处理方法

生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号，在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展，对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法：如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布（维格纳分布）、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。

3。1 频域分析法

信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x（t）变换为频域信号X（f），从而将时间变量转变成频率变量，帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X（f）描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小，直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换，研究信号所包含的各种频率成分，从而揭示信号的频谱、带宽，并用以指导最优滤波器的设计。

3。2 相干平均分析法

生物医学信号常被淹没在较强的噪声中，且具有很大的随机性，因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均（Coherent Average）主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起，信号如果可以重复出现，而噪声是随机信号，可用叠加法提高信噪比，从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取，也用在近年来发展的心电微电势（希氏束电、心室晚电位等）的提取中。

3。3 小波变换分析法

小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展，是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前，小波的研究受到广泛的关注，特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域，被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性：多分辨率特性，保证非常好的刻画信号的非平稳特征，如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性，保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性，保证了其良好的时频局部定位特性;对称性，保证了其相位的无损;去相关特性，保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性，保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。

3。4 人工神经网络

人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来，其共性是由大量的简单基本单元（神经元）相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是：（1）并行计算，因此处理速度快;（2）分布式存贮，因此容错能力较好;（3）自适应学习（有监督的或无监督的自组织学习）。

参考文献

[1] 邢国泉，徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报（医学版），2006，20：459～460。

[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册，1992，4（15）：203～212。

测绘科技信息工作在波澜壮阔的测绘体制改革大潮的推动下,取得了长足的进步。这是我为大家整理的测绘科技论文3000字，仅供参考!

数字地球与现代测绘科技的发展

[摘要]本文通过对数字地球和现代测绘科技的深入分析，对数字地球与现代测绘科技的发展进行了详细阐述，以供同行探讨。

[关键字] 数字地球 现代测绘 科技

[中图分类号]P2 [文献码] C [文章编号] 1000-405X(2013)-2-117-1

0引言

所谓的数字地球也即是指一个用地球坐标为依据，同时具有多分辨率的海量数据以及多维显示的地球虚拟系统。数字地球看成是"对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据"。而现代测绘科技则是以计算机技术和光电技术以及网络通讯技术，同时加上空间科学和信息科学为基础的科学技术，而随着全球定位系统的不断完善，以全球定位系统和遥感以及地理信息系统为技术核心，并且将地面原有的特征点以及界线都通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设的规划设计和行政管理之用，从而为社会的生产和发展创造了有利的条件。而随着科学技术的发展，在当前社会的各领域和行业中，各种技术和理论都得到了长足的发展，并且还涌现出了大批先进的技术和理论，而在当前的数字地球和测绘科技中也不例外，随着大量先进技术以及理论在数字地球和测绘科技中的应用，极大地提高了数字地球和现代测绘科技的水平，从而为社会经济的发展奠定了坚实的基础。然而就数字地球和测绘科技的实际情况而言，其中还存在着一些较为严峻的问题，这些问题不仅影响到数字地球和测绘科技的发展，还制约了社会经济的发展。

本文从测绘学的现代发展出发，对数字地球和现代测绘科技进行了深入的分析，然后对数字地球与现代测绘科技的发展进行了详细阐述。希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为我国数字地球与现代测绘科技的发展起到一定的促进作用。

1测绘学的现代发展

随着社会的发展，人类改造自然的能力也不断提高，因此人们迫切的需要加深对地球的认识，从而才能够更好的改造自然，从而促进人类社会的可持续发展。

测绘学是人类认识自然和认识地球的重要手段，随着测绘学的发展，人们对地球的认知水平也得到了大幅度提高。尤其是随着近几年来计算机技术的高速发展，在测绘领域中也加大了对计算机技术的应用力度，从而使得现代测绘水平得到了进一步提升。我国幅员辽阔，国土面积达到了九百六十万平方千米，而利用现代测绘学将测绘我国的地图就能够大幅度缩短工期，从而解放了许多劳动力，进而有效地节约了成本。

今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，实现了信息化的发展。当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品;从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。

2数字地球和现代测绘学

地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此NSDI是数字地球的基础设施，要求提供(地球)空间数据框架，包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职"，但又对测绘学提出了更高层的技术要求。

3测绘学和地球空间信息学

在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现代发展趋势。

从现代信息论的观点看，测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科，传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。

测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始，国际上将测绘学(Surveying and Mapping)更改为一个新词，以准确反映学科实质，Geomatics一词由此应运而生。随后，有关Geomatics的提法在我国学术界，主要是地学界成为热门话题，由于对其含义理解不同，其中文译名也是五花八门，现在将它译成"地球空间信息学"，已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解，但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会(IUSM)对"测绘学"的定义，两者的含义是基本类同的，只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息--通讯社会中的地位和作用，适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点，因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域，符合现代测绘学发展的实际。

4结束语

随着这些测绘技术以及测绘理论的应用，使得现代测绘科技水平得到了有效地提高，从而为帮助人们认识地球和促进经济的发展奠定了坚实的基础。通过本文对数字地球与现代测绘科技的深入分析，同时加上对数字地球与现代测绘科技发展的详细阐述，相信读者对其也有了更深刻的认识。

总而言之，数字地球与现代测绘科技是促进社会发展的重要手段，因此，为了进一步提高现代测绘的水平，还必须要加大对其的分析研究力度。

如何促进测绘地理信息科技事业快速发展

[摘要]"十二五"期间为我国测绘地理信息事业的发展指明了方向，即构建数字中国，监测地理国情，发展壮大产业，建设测绘强国。刚召开的党的明确指出要建设美丽中国，实现中国硬件、软件的两手共同发展，测绘地理信息科技事业要根据社会发展的趋势走向，结合经济发展的动态，科学谋划我国测绘地理信息的发展蓝图，丰富测绘地理信息的资源，加大开发力度，加快实现自主创新的脚步，健全信息安全保障体系，完善基础设施建设，充分发挥测绘在国家信息化建设中的作用。

[关键字]测绘 地理信息 科技事业 发展

[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-114-1

0 引言

测绘工作国家经济、文化建设和社会发展的一项前提保障性工作，是一个国家地信信息产业的基础组成部分。它为国家经济建设和社会发展提供与地理位置有关的各种专题性和综合性的基础信息，其成果是进行资源调查、环境监测、农田建设、能源、交通、水利等大型工程建设、城乡规划建设、土地开发利用、重大灾害监测预报和科学研究、国防建设以及国家宏观管理决策必不可少的基础资料。从八十年代初期，测绘业开始着手对传统测绘手段和生产工艺进行技术改造，开展了数字化测图、机助地图制图、地图数据库、地理信息系统(GIS)、人卫激光测距(SLR)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)等方面的基础研究和应用研究。尽管我国测绘业取得了长足的进步，但是，其整体技术水平同国际测绘先进水平相比，存在较大差距，远远满足不了国家经济建设与社会发展的需要，这主要表现在：数字化测绘技术体系的若干关键技术问题尚未解决，完整的数字化测绘生产技术体系尚未形成;测绘生产中生产速度慢、更新周期长、产品形式单一、地图印刷质量较低等状况尚未得到根本性转变;测绘基础理论研究相对薄弱，尤其是在遥感、地理信息系统、地图制图学等领域，从而严重影响了技术的进一步发展;测绘信息综合开发应用水平较低，测绘高新技术集成化尚处于起步阶段，在国际市场上的竞争能力较弱，参与全球问题的国际合作研究尚待进一步拓展。 本文就如何促进我国测绘地理信息科技事业的发展做以下建议。

1 积极推进基础地理信息资源建设

第一，利用新技术、新工艺，加强对基础地理信息系统的改造和优化升级，积极开展各级各类专题数据库建设。将基础地理信息更新工作摆在更加突出的位置，加紧研究建立新形势、新技术条件下的基础地理信息更新机制，加快信息更新步伐，切实提高基础地理信息的现势性。第二，加强各级各类基础地理信息资源的整合，积极推进各级测绘部门之间以及测绘部门与有关部门之间的信息共享，实现不同数据源、不同类型、不同尺度基础地理信息数据的集成应用。第三，尽快形成中央和地方测绘部门分级管理、标准统一、种类齐全、互联互通的基础地理信息共享平台，为实现测绘部门基础地理信息快速传送和充分利用创造更加有利的条件。

2 创新思维，以新的理念引领测绘地理信息转型发展

测绘地理信息人勇于实践，大胆创新，勇敢地举旗亮剑，提出24 字总体战略，成为测绘地理信息发展新坐标。新理念的形成，让我们突破传统思维的桎梏，实现了由“测绘”向“测绘地理信息”的嬗变;让我们更加与时俱进，推动数字中国向智慧中国迈进;让我们打破了传统的测绘工作模式，开辟了地理国情监测新领域;让我们加快转变发展模式，真正实现了公益性测绘地理信息事业和地理信息产业两条腿走路。只有敢于打破常规，突破惯性思维的束缚，才能形成测绘地理信息文化“快”的灵魂、“干”的精神、“好”的品质，才能发扬好“热爱祖国、忠诚事业、艰苦奋斗、无私奉献”的测绘地理信息精神。

3 加强测绘科技人才资源建设

人才是科技创新和竞争制胜之本，没有人才就没有创新。一流的学术思想、一流的技术成果，需要有一流的人才。测绘科技人才资源建设包括三个方面：一是千方百计稳定现有科技人员，增强科研与生产单位对人才的凝聚力和吸引力;二是有计划地引进和培养优秀测绘科技人才，逐步开展成绩优异高级工程师的选拔评审，充实和壮大测绘科技创新队伍;三是培养和造就一批科技经营管理人才，提高测绘科技创新队伍的整体素质和创新管理水平。建立人才合理有序流动的机制，鼓励测绘生产单位设立特聘专家岗位，吸引优秀人才进入测绘生产一线;鼓励职工开展技术发明、技术革新活动，并作为职工个人业绩考核的重要指标;通过重点学科、重点实验室、工程技术中心和博士后科研工作站的建设、重大科技项目的实施以及在科技项目立项、评审和验收中设置人才培养指标等方式，培养造就一支由科技领军人才、学术技术带头人、科技创新骨干和基层单位技术骨干等组成的测绘科技人才队伍。

4 加强基础研究和软科学研究

跟踪国际测绘学科前沿，发展测绘科学技术理论和方法，积极开展现代大地测量理论和地球动力学、新型数字摄影测量和遥感机理、地理信息科学、地理空间信息网格理论与技术等研究，提高原始创新能力，增强测绘科技持续发展的后劲。结合测绘事业的可持续发展，开展测绘软科学研究，用以指导测绘管理实践，重点加强测绘发展战略、测绘管理理论、测绘管理体制、测绘法律法规、测绘统计指标体系、测绘工程设计管理以及地理信息产业发展政策等方面的研究。

5 总结

坚持以测绘信息化带动测绘事业发展全局，促进测绘工作在完善体制机制、科技自主创新、快速传送信息等方面取得新的突破，全面提高测绘部门的利用、监管、保障和服务水平。以推进国家信息化发展全局为着眼点，以数字中国地理空间框架建设为重点，以地理信息资源开发利用为主线，加快信息化测绘体系建设，健全测绘公共服务体系，逐步实现地理信息的获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化，显著提高测绘行政管理的信息化水平。大力促进地理信息产业发展，为全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会提供更加有力的测绘保障。

参考文献

[1]记者，周湛.推动地理信息新型服务业态大发展[N]. 中国测绘报. 2011-06-03.

[2]把握大好机遇努力奋发作为全力推动测绘地理信息事业再上新台阶[N]. 中国测绘报. 2011-12-20 (002).

[3] 本报记者 徐红. 国家地理信息公共服务平台建设步伐加快[N]. 经济日报. 2010-01-25.