動態(tài)腦電圖機(jī)系統(tǒng)設(shè)計及高頻振蕩信號提取算法研究.pdf

1、分類號：UDC：密級：學(xué)校代碼：11845學(xué)號：2111004060廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)動態(tài)腦電圖機(jī)系統(tǒng)設(shè)計及高頻振蕩信號提取算法研究李純菊指導(dǎo)教師姓名、職稱：企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱：專業(yè)或領(lǐng)域名稱：學(xué)生所屬學(xué)院：論文答辯日期：掛玉曉五控劍理i金與控制工程自動業(yè)堂院2Ql3生亟目摘要摘要腦電波是人體大腦細(xì)胞群的自發(fā)性生物電活動，動態(tài)腦電圖機(jī)可以通過放置在頭皮或大腦皮層上的電極進(jìn)行腦電波形的長時間實時記錄。通過對腦電信號的分析

2、和處理，有效地提取可靠的特征參量來反映腦神經(jīng)的功能狀態(tài)，主要用于癲癇和腦部其它疾病的臨床診斷，也可以用于腦神經(jīng)學(xué)科、腦機(jī)接口等領(lǐng)域的研究。高頻振蕩信號是指頻率范圍在802500Hz的高頻腦電波，可用于對癲癇致癇灶的臨床快速準(zhǔn)確定位，是腦神經(jīng)疾病臨床診斷的前沿研究領(lǐng)域。uV級腦電信號相當(dāng)微弱，容易被mV級的外界干擾和內(nèi)部噪聲所淹沒，因此腦電信號放大濾波技術(shù)是動態(tài)腦電圖機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文采用uV級顯微單級放大技術(shù)高通濾波工頻陷波后級

3、倍數(shù)放大相結(jié)合的技術(shù)，使腦電圖機(jī)系統(tǒng)具有高輸入阻抗、高增益、高共模抑制Lt(CMRR值大)、低噪聲、低漂移等特點。放大后的信號經(jīng)過多路選擇器后進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，將采集的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號經(jīng)過USB或無線模塊傳輸至上位機(jī)進(jìn)行顯示、測量和信息管理，或傳輸至TFT顯示屏顯示，動態(tài)腦電圖機(jī)系統(tǒng)在采集腦電波形的同時將數(shù)據(jù)儲存至SD卡，方便醫(yī)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對于使用動態(tài)腦電圖機(jī)采集的病患腦電數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用FIR帶通濾波，Teager能量算子和

4、MP匹配跟蹤提取出病患腦電波形中的HFOs(highfrequencyoscillationsignal)信號，本文主要研究在80—200Hz范圍內(nèi)的高頻振蕩信號“ripples”的提取算法。首先采用FIR算法設(shè)計80200Hz的帶通濾波器，對高低頻干擾進(jìn)行抑制；然后采用Teager能量算子提取出信號中的諸如高頻振蕩信號、肌電信號等高頻特征信號。MP匹配跟蹤算法從肌電、眼電或環(huán)境噪音中匹配出高頻振蕩信號，可以給醫(yī)生對癲癇病灶的定位提供可