發(fā)布時(shí)間：2023-04-16 17:25

　　長(zhǎng)久以來(lái),在應(yīng)試教育環(huán)境下,衡量一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn)往往只有成績(jī),而注意力也是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要因素,注意力不集中成為很多學(xué)生苦惱的問(wèn)題。目前,在教育領(lǐng)域缺少可以反饋學(xué)生注意力的工具。將注意力檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到教育中,可以實(shí)時(shí)檢測(cè)學(xué)習(xí)者注意力情況,為衡量學(xué)習(xí)效果提供了除成績(jī)之外的第二種可靠維度。因此,本文設(shè)計(jì)了一種基于混合腦機(jī)接口的學(xué)習(xí)評(píng)估系統(tǒng),該系統(tǒng)將注意力納入學(xué)習(xí)效果評(píng)估中,主要包含了信號(hào)采集設(shè)備和英語(yǔ)單詞學(xué)習(xí)系統(tǒng)兩大部分。本文的主要工作如下:1)設(shè)計(jì)了單通道腦電信號(hào)采集設(shè)備,用于采集EEG和EOG信號(hào),首先通過(guò)氯化銀或水凝膠電極提取信號(hào),其次進(jìn)行儀表放大、低通濾波和后置放大,再通過(guò)ADC轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào),最后由MCU對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理并通過(guò)低功耗藍(lán)牙發(fā)送到PC端。普通的信號(hào)采集設(shè)備體積過(guò)大難以攜帶,功耗過(guò)大造成可持續(xù)工作時(shí)間短。本文通過(guò)選用高度集成運(yùn)放、內(nèi)置2.4G無(wú)線收發(fā)器的MCU以及電路板多層布局,使該采集設(shè)備的大小僅為1.8cm×3.0cm,以低功耗藍(lán)牙技術(shù)為通信協(xié)議,降低了設(shè)備的功耗,使設(shè)備可持續(xù)工作15.24小時(shí)。因此,該設(shè)備具有低成本、低功耗和便攜性的優(yōu)勢(shì)。2)設(shè)計(jì)了...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)
        1.2.1 注意力檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 腦電采集裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 腦機(jī)接口系統(tǒng)介紹
        1.3.1 腦電信號(hào)概述
        1.3.2 腦機(jī)接口概述
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 基于混合腦機(jī)接口的學(xué)習(xí)評(píng)估系統(tǒng)理論研究
    2.1 學(xué)習(xí)評(píng)估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理
    2.2 EEG信號(hào)處理方法
        2.2.1 預(yù)處理
        2.2.2 特征提取
        2.2.3 分類識(shí)別
    2.3 性能指標(biāo)
        2.3.1 腦電采集主要性能指標(biāo)
        2.3.2 系統(tǒng)性能指標(biāo)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 腦電信號(hào)采集裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 整體硬件結(jié)構(gòu)框圖
    3.2 硬件電路設(shè)計(jì)
        3.2.1 電源電路設(shè)計(jì)
        3.2.2 USB和串口轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
        3.2.3 模擬電路設(shè)計(jì)
        3.2.4 微控制器電路設(shè)計(jì)
        3.2.5 天線設(shè)計(jì)
        3.2.6 系統(tǒng)板卡設(shè)計(jì)
    3.3 嵌入式軟件設(shè)計(jì)
        3.3.1 無(wú)線協(xié)議選擇與通信控制
        3.3.2 板卡I軟件設(shè)計(jì)
        3.3.3 板卡II軟件設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 PC端學(xué)習(xí)評(píng)估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        4.1.1 系統(tǒng)組成及功能介紹
        4.1.2 系統(tǒng)使用方法介紹
    4.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 圖形用戶界面設(shè)計(jì)
        4.2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.3 系統(tǒng)方法
        4.3.1 刺激范式設(shè)計(jì)
        4.3.2 EOG信號(hào)檢測(cè)
        4.3.3 注意力檢測(cè)
        4.3.4 注意力樣本評(píng)估
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)的測(cè)試及結(jié)果分析
    5.1 硬件性能參數(shù)測(cè)試及分析
        5.1.1 增益測(cè)試及結(jié)果分析
        5.1.2 共模抑制比測(cè)試及結(jié)果分析
        5.1.3 噪聲測(cè)試及結(jié)果分析
        5.1.4 功耗測(cè)試及結(jié)果分析
        5.1.5 通信距離測(cè)試及結(jié)果分析
    5.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)一:EOG實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)二:注意力檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)三:系統(tǒng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        5.2.4 實(shí)驗(yàn)四:可靠性實(shí)驗(yàn)
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)一:EOG實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)二:注意力檢測(cè)結(jié)果
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)三:系統(tǒng)性能測(cè)試結(jié)果
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)四:可靠性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
參考文獻(xiàn)
致謝
附件



本文編號(hào)：3791545