隨著人類生活水平的不斷提升,人類對于健康和智能控制的關注度越來越高。大腦作為人類身體最神秘的部位,蘊含著豐富的人體信息。腦科學已經(jīng)成為21世紀的研究熱點,而腦機接口技術是腦科學研究的重要分支之一。腦機接口技術的研究需要高質量的腦電信號,因此,如何采集高質量的腦電信號成為了腦機接口技術發(fā)展的重要基礎。在人體腦電信號特性和對比當今腦電采集設備優(yōu)缺點的基礎上,本文結合信號處理技術,嵌入式技術和藍牙技術,設計開發(fā)了一款基于低功耗藍牙的腦電信號采集與處理系統(tǒng)。系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集發(fā)送和數(shù)據(jù)接收兩個模塊:數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊通過前端電極采集人體腦電信號,并通過ADS1299對采集的腦電信號進行放大和模數(shù)轉換,再由控制器CC2650通過低功耗藍牙的通訊方式發(fā)送至數(shù)據(jù)接收模塊;數(shù)據(jù)接收模塊通過低功耗藍牙接收到數(shù)據(jù),經(jīng)USB轉串口芯片將數(shù)據(jù)傳輸至電腦端,在電腦端進行數(shù)據(jù)的存儲和處理。本文完成了系統(tǒng)各模塊的硬件設計,基于低功耗藍牙協(xié)議棧使用C語言完成了固件開發(fā)和應用開發(fā);最后完成了自發(fā)腦電信號和誘發(fā)腦電信號的采集實驗,并對采集的腦電信號進行了準確度測試。通過Matlab對采集的腦電信號進行快速傅里葉變換,自發(fā)腦電... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１電極帽??

第２章腦電采集發(fā)送和接收系統(tǒng)工作原理??２．１腦電采集發(fā)送模塊??腦電信號采集發(fā)送模塊原理如圖２．１所示：??＇???一?———一一————，????ｊ??ＡＤＳ１２９９?！?ｊ?ＣＣ２６５０??變－善??！?１?１??匕一—德―？—一一麵——Ｉ?＿?＿?＿?＿一——一?一一」??圖２．１信號采集發(fā)送模塊工作原理??由上圖可知，完整的腦電采集發(fā)送系統(tǒng)包括電極，信號處理和無線發(fā)送三部??分。電極負責采集人體大腦皮層的腦電信號，信號處理包括信號放大和ＡＤ轉換??兩部分，放大器將微弱的腦電信號進行放大，接著經(jīng)過ＡＤ轉換器將模擬腦電信??號轉換為數(shù)字信號，最后由控制器將數(shù)字腦電信號通過藍牙的通訊方式發(fā)送至接??收端。??２．１．１電極??由于腦電信號是一種極易受到外界干擾的微弱的生理信號，同時頻率范圍也??十分小，５０Ｈｚ工頻干擾便是其中最為典型的噪聲干擾。因此極其微弱的生物電勢??信號的采集對于電極的要求非常高

并且對于干擾的抑制要求特別高，如果選擇前者作為腦電電極，其表面的鍍??層可能會被磨損，導致電極性能不穩(wěn)定，因此腦電采集發(fā)送模塊采用的是第二種??Ａｇ－Ａｇ／ＣＩ電極制備工藝。常見的Ａｇ－Ａｇ／ＣＩ電極如圖２．２所示：??／＇??圖２．２常用Ａｇ－Ａｇ／Ｃ丨電極??腦電采集發(fā)送模塊采用的Ａｇ－Ａｇ／ＣＩ電極如圖２．３所示：??：：二＇、．…??”卿卿夸?ＷＷ１Ｐ８ＭＭ１１賄??圖２．３腦電采集發(fā)送模塊的Ａｇ－Ａｇ／ＣＩ電極??２．１．２信號采集模塊工作原理??８??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[7]分數(shù)階小波變換相關的卷積定理[D]. 魯媛媛.北京理工大學 2015
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本文編號：2986904