隨著社會的發(fā)展，人類對腦科學(xué)研究日益重視，世界各國紛紛將21世紀(jì)稱為“腦的世紀(jì)”，渴望能夠盡快揭開腦的奧秘。近年來，雖然我國在該領(lǐng)域已取得部分成就，出現(xiàn)了幾款腦電采集設(shè)備，但其性能指標(biāo)和技術(shù)水平還遠(yuǎn)不如國外產(chǎn)品，并且核心部件主要依靠海外進(jìn)口，導(dǎo)致設(shè)備價(jià)格昂貴，限制國內(nèi)腦電研究，因此開發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的腦電采集設(shè)備具有重大實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。腦電信號是一種微弱的低頻信號，通常幅度處于V級，頻率不超過150Hz，且極易受到人體自身和外界信號的干擾，綜合考慮多種因素，本文基于STM32設(shè)計(jì)了腦電采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)在生物電極與皮膚接觸良好的條件下，采用雙極導(dǎo)聯(lián)方式將腦電信號感應(yīng)至預(yù)處理電路，對信號進(jìn)行多級放大、濾波和調(diào)理，利用12位A/D將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。在STM32的控制下，數(shù)字化的腦電信號不僅能夠?qū)崟r(shí)顯示在液晶屏上，而且可以通過Bluetooth模塊傳送至PC機(jī)。為了獲取較純凈的腦電信號，在MATLAB軟件平臺上分別對腦電中存在的基線漂移、工頻干擾和生理偽跡進(jìn)行了相應(yīng)的處理。本文的下位機(jī)控制程序在C/OS-II和C/GUI相結(jié)合的嵌入式操作平臺上編寫，后來被移植到STM32微處理器中；而上位... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景
        1.1.3 課題研究意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 腦電信號處理技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 腦電設(shè)備的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文內(nèi)容概要及結(jié)構(gòu)安排
第2章 腦電生理學(xué)基礎(chǔ)及總體研究方案
    2.1 腦電基本知識
        2.1.1 腦電信號產(chǎn)生機(jī)理
        2.1.2 腦電信號的特點(diǎn)及分類
        2.1.3 腦電信號的采集方法
    2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
        2.2.1 腦電采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
        2.2.2 腦電采集系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
    2.3 本章小結(jié)
第3章 腦電信號采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 生物電極的選取
    3.2 微控制器單元
        3.2.1 主控芯片選型與特性
        3.2.2 A/D 轉(zhuǎn)換單元
    3.3 信號預(yù)處理單元
        3.3.1 放大電路
        3.3.2 濾波電路
        3.3.3 電平抬升電路
        3.3.4 電極連接狀態(tài)檢測電路
    3.4 液晶顯示模塊
    3.5 無線通信模塊
    3.6 電源模塊
    3.7 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
    4.1 軟件開發(fā)環(huán)境簡介
    4.2 軟件總體設(shè)計(jì)
    4.3 子模塊軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 時(shí)鐘模塊
        4.3.2 ADC 轉(zhuǎn)換模塊
        4.3.3 液晶顯示模塊
        4.3.4 數(shù)據(jù)通信模塊
    4.4 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 腦電數(shù)據(jù)預(yù)處理方法
    5.1 基線漂移的濾除
        5.1.1 IIR 濾波
        5.1.2 小波變換
        5.1.3 快速中值濾波器
        5.1.4 結(jié)果對比
    5.2 工頻干擾濾波算法
    5.3 利用 HHT 去除生理偽跡
    5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析
    6.1 腦電信號采集結(jié)果對比
    6.2 Bluetooth 數(shù)據(jù)傳輸測試
    6.3 軟件處理及數(shù)據(jù)分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于形態(tài)濾波的心電信號去除基線漂移方法[J]. 龐宇,鄧璐,林金朝,李章勇,周前能,李國權(quán),黃華偉,張懿,吳煒.  物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[2]基于HHT的腦電信號去噪處理研究[J]. 單慧琳,張銀勝,唐慧強(qiáng).  電子技術(shù)應(yīng)用. 2013(11)
[3]一種濾除心電信號50Hz工頻干擾的算法[J]. 孫九菊,郭峰林,楊茜.  武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]一種改進(jìn)RBF-PSO算法的極值尋優(yōu)方法[J]. 徐富強(qiáng).  蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[5]一種抑制心電信號50Hz工頻干擾的新方法[J]. 江峰,管庶安,孫莉紅.  武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(01)
[6]精神分裂癥認(rèn)知功能障礙的腦網(wǎng)絡(luò)組研究(英文)[J]. 蔣田仔,周媛.  上海精神醫(yī)學(xué). 2012(01)
[7]基于形態(tài)學(xué)和小波變換的心電信號去噪算法[J]. 陳剛,唐明浩,程暉,戈曼.  計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2012(02)
[8]基于EEG的便攜式腦機(jī)接口設(shè)備研究[J]. 曾翔,唐廣.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(11)
[9]窺探大腦:腦-機(jī)接口硬件步出研究領(lǐng)域[J]. Margery Conner.  電子設(shè)計(jì)技術(shù). 2011(02)
[10]基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GRNN）的函數(shù)逼近[J]. 徐富強(qiáng),鄭婷婷,方葆青.  巢湖學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(06)

碩士論文
[1]基于EEG的腦活躍度評估研究[D]. 喬世妮.浙江師范大學(xué) 2011



本文編號：3045871