一種小型腦電信號采集系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、腦-機(jī)接口（brain-computer interface, BCI）是在動物腦與外部設(shè)備間建立的直接連接通路，主要應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)或者人類輔助功能領(lǐng)域。在腦-機(jī)接口功能的實現(xiàn)中，腦電信號的采集儀器是一個關(guān)鍵因素，它的精度決定了腦-機(jī)接口的性能[1]。因此腦科學(xué)的發(fā)展在很大程度上依賴于電信號采集設(shè)備的發(fā)展水平[2]。目前國內(nèi)外有許多廠家生產(chǎn)各種類型的腦電采集儀器，無論從精度還是抗干擾能力上都具有比較好的表現(xiàn)，基本滿足了醫(yī)療康復(fù)的研究需求

2、[1]。但是它們都具有幾個共同的缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜操作困難、體積龐大移動不便、限制活動、價格昂貴。
　　本文在分析國內(nèi)外腦電研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，針對腦電信號采集的各個方面進(jìn)行了深入的研究。論文分為動物生理實驗基礎(chǔ)、系統(tǒng)前端模擬電路設(shè)計、可編程片上系統(tǒng)(PSoC)設(shè)計、系統(tǒng)電源設(shè)計和腦電信號顯示與分析五部分詳細(xì)描述了整個系統(tǒng)的設(shè)計過程。最后闡述了整個系統(tǒng)的創(chuàng)新點和存在的不足為系統(tǒng)的完善與改進(jìn)打下了良好的基礎(chǔ)。
　　在系統(tǒng)單

3、元電路的設(shè)計中前端采用儀表放大器INA118實現(xiàn)第一級放大，隨后設(shè)計了高、低通濾波器和50Hz陷波模塊以及第二、第三級放大，整個系統(tǒng)采用單電源供電模式減少了電源數(shù)量使結(jié)構(gòu)得以簡化。所有元器件都選用的最小封裝，使整套設(shè)備的體積很小，重量很輕，不會給實驗動物很大的負(fù)擔(dān)。通訊部分采用賽普拉斯公司生產(chǎn)的無線USB模塊實現(xiàn)與上位機(jī)通訊，使動物可以自由活動。采集的信號用LABVIEW軟件進(jìn)行顯示、處理和分析。
　　本系統(tǒng)在設(shè)計上彌補(bǔ)以往設(shè)備的