2025 年大学生物医学工程（生物信号处理）试题及答案

2025年大学生物医学工程（生物信号处理）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.生物信号处理中，以下哪种信号不属于生理信号？（）A.心电信号B.语音信号C.脑电信号D.肌电信号2.对生物信号进行采样时，采样频率应满足（）。A.小于信号最高频率B.等于信号最高频率C.大于信号最高频率的两倍D.任意值3.以下哪种滤波器常用于去除生物信号中的高频噪声？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器4.在生物信号的频谱分析中，功率谱密度反映了（）。A.信号的频率成分B.信号的幅度大小C.信号功率随频率的分布D.信号的相位信息5.对于心电信号的特征提取，R波检测是关键，以下哪种方法常用于R波检测？（）A.小波变换B.主成分分析C.阈值检测法D.傅里叶变换6.生物信号处理中，常用的特征提取方法不包括（）。A.时域特征提取B.频域特征提取C.空域特征提取D.时频域特征提取7.在对生物信号进行分类时，以下哪种分类算法不属于监督学习算法？（）A.支持向量机B.决策树C.聚类分析D.神经网络8.对于脑电信号的分类，主要是区分不同的脑电活动状态，如清醒、睡眠等，常用的分类依据是（）。A.信号的频率范围B.信号的幅度变化C.信号的相位关系D.信号的波形形状9.生物信号处理中，数据预处理的步骤不包括（）。A.信号放大B.噪声去除C.特征提取D.基线校正10.在处理肌电信号时，为了提高信号的质量，通常会采用以下哪种技术？（）A.信号增强B.信号压缩C.信号加密D.信号量化二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.生物信号处理中常用的信号采集设备有（）。A.心电图机B.脑电图仪C.肌电图仪D.超声诊断仪2.以下哪些属于生物信号处理中的时域分析方法？（）A.均值B.方差C.相关系数D.功率谱3.对生物信号进行滤波时，滤波器的性能指标包括（）。A.通带增益B.阻带衰减C.截止频率D.相位特性4.在生物信号特征提取中，常用的特征有（）。A.峰值B.谷值C.过零点D.信号斜率5.生物信号处理在医学领域的应用包括（）。A.疾病诊断B.康复治疗C.药物研发D.医学影像分析三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.生物信号都是随机信号，不存在确定性信号。（）2.采样频率越高，采集到的生物信号越能准确反映原始信号。（）3.带通滤波器可以同时去除信号中的低频和高频噪声。（）4.生物信号的特征提取是为了降低数据维度，提高分类准确率。（）5.支持向量机在生物信号分类中只能处理线性可分的数据。（）6.肌电信号主要反映肌肉的收缩和舒张活动。（）7.对生物信号进行分类时，训练样本越多，分类效果一定越好。（）8.小波变换可以同时在时域和频域对生物信号进行分析。（）9.生物信号处理中，数据可视化对于理解信号特征没有帮助。（）10.脑电信号的不同频段对应着不同的大脑功能状态。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述生物信号处理的主要流程。2.请说明低通滤波器在生物信号处理中的作用及原理。3.举例说明生物信号处理在疾病诊断中的应用，并阐述其诊断原理。五、综合分析题（总共2题，每题15分，请结合所学知识进行综合分析）1.给定一段心电信号，描述如何进行信号预处理、特征提取以及分类，以判断该心电信号是否正常。2.对于脑电信号的分类问题，假设要区分清醒和睡眠两种状态，设计一个基于机器学习的分类方案，并说明各个步骤的作用。答案：一、选择题1.B2.C3.A4.C5.C6.C7.C8.A9.C1)A二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC三、判断题1.×2.√3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.√四、简答题1.生物信号处理流程：首先采集生物信号，然后进行预处理，如放大、滤波、降噪等；接着进行特征提取，提取能代表信号本质特征的参数；最后进行分类识别等处理，判断信号所属类别或状态。2.低通滤波器作用：去除生物信号中的高频成分，保留低频有用信息。原理：利用电路或算法对不同频率信号有不同的衰减特性，让低频信号顺利通过，高频信号被大幅衰减。3.例如心电信号用于心脏病诊断。正常心电信号有特定的波形和参数范围。当心脏出现病变，心电信号的波形、频率、间期等特征会改变。通过分析这些变化，与正常模板对比，判断是否患病及病情严重程度。五、综合分析题1.心电信号预处理：先放大增强信号幅度，再用低通滤波器去除高频噪声，进行基线校正使信号平稳。特征提取：计算R波幅度、RR间期等特征。分类：用支持向量机等算法，将提取特征与正常心电特征对比，判断是否