誘發(fā)腦電電刺激系統(tǒng)及其信號(hào)處理算法的研究
本文關(guān)鍵詞：腦電信號(hào)處理算法及其便攜式系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《廣東工業(yè)大學(xué)》 2011年
誘發(fā)腦電電刺激系統(tǒng)及其信號(hào)處理算法的研究
彭杰
【摘要】：誘發(fā)腦電是指人為的對(duì)感覺器官施加光、聲、電刺激所引起的相應(yīng)腦電位變化。誘發(fā)腦電的分析是研究腦功能、腦認(rèn)知活動(dòng)的重要手段。體感誘發(fā)恒流電刺激器的研究和應(yīng)用對(duì)提高自主創(chuàng)新能力和提高國產(chǎn)生物電檢測醫(yī)療設(shè)備水平具有顯著的促進(jìn)作用,對(duì)于腦和神經(jīng)科學(xué)研究、臨床診斷以及康復(fù)醫(yī)學(xué)具有重要的意義。目前國內(nèi)應(yīng)用于誘發(fā)腦電采集的體感誘發(fā)恒流電刺激器具有功耗大、抗工頻干擾能力弱、精度不高、功能單一等缺點(diǎn),刺激器的安全性成為設(shè)計(jì)恒流電刺激器一個(gè)難點(diǎn)。本文針對(duì)體感誘發(fā)電位恒流刺激器的高精度和高安全性,設(shè)計(jì)了基于FPGA控制的高性能體感恒流電刺激器,并采用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理方法ICA方法對(duì)體感誘發(fā)電位進(jìn)行特征提取。論文研究內(nèi)容如下： 1.本文根據(jù)誘發(fā)腦電信號(hào)采集系統(tǒng)中的恒流電刺激器的設(shè)計(jì)要求和相關(guān)指標(biāo),進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)。在刺激器工作過程中,無論刺激脈沖的寬度失控還是電流強(qiáng)度失控,都能灼傷皮膚,對(duì)此,設(shè)計(jì)了能夠?qū)r(shí)間限制在毫秒級(jí)的脈寬限制電路,能夠有效地將刺激脈寬限制在lms以內(nèi)；針對(duì)恒流刺激器的低功耗和高精度性,采用FPGA作為控制器和12位高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片相結(jié)合,能夠有效控制多種刺激模式的邏輯時(shí)序,提高了刺激器的控制精度和性能要求；為了保證人身安全,刺激脈沖輸出電流必須采用浮地技術(shù),在隔離變壓后的升壓電路中,采用的二極管-電容倍壓升壓原理設(shè)計(jì)升壓電路,這種設(shè)計(jì)使得刺激電路不會(huì)有長時(shí)間的恒電流通過人體,保證了人體不會(huì)被強(qiáng)電流電擊,另外在安全性方面,還設(shè)計(jì)了掉電保護(hù)、漏電保護(hù)、過流保護(hù)等安全性保護(hù)電路。最后針對(duì)刺激器進(jìn)行了線性度和拉電流兩種性能測試,測試結(jié)果表明各項(xiàng)指標(biāo)都符合最初設(shè)計(jì)要求。 2.對(duì)體感誘發(fā)腦電信號(hào)的分析軟件作了詳細(xì)介紹,設(shè)計(jì)了體感誘發(fā)刺激界面,并對(duì)誘發(fā)腦電信號(hào)的常規(guī)提取方法-相干疊加平均法和現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理方法-獨(dú)立分量分析法進(jìn)行了概述,采用ICA算法對(duì)誘發(fā)電位進(jìn)行特征提取,能克服了傳統(tǒng)的常規(guī)處理方法帶來的引起患者神經(jīng)系統(tǒng)的疲勞產(chǎn)生適應(yīng)性而導(dǎo)致的誤差,提取到了正確的體感誘發(fā)電位波形圖,并將其與應(yīng)用相干疊加平均法采集到的體感誘發(fā)電位波形圖進(jìn)行比較,提取的結(jié)果表明ICA方法算法適中,處理速度快,對(duì)誘發(fā)電位的單次提取效果更加明顯。 通過采用FPGA作為控制器來設(shè)計(jì)體感恒流刺激器,并在硬件電路的設(shè)計(jì)中充分考慮安全性和高精度性,打破了常規(guī)醫(yī)療器械功能單一,安全性差等特性,提高了恒流刺激器的整體性能,并將ICA應(yīng)用于誘發(fā)電位單次特征提取,取得了良好的效果。
【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：
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5 劉兵;孫超;楊益新;柳革命;;被動(dòng)聲納目標(biāo)臨界頻帶頻譜能量的特征提取[A];2009年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)交流暨水聲學(xué)分會(huì)換屆改選會(huì)議論文集[C];2009年
6 袁駿;肖卉;;基于艦船輻射噪聲的聽覺特征分析與仿真[A];2009年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)交流暨水聲學(xué)分會(huì)換屆改選會(huì)議論文集[C];2009年
7 王偉;劉文濤;;基于小波變換的脈象信號(hào)特征提取[A];第二十三屆中國（天津）2009IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年
8 林土勝;賴聲禮;;視網(wǎng)膜血管特征提取的拆支跟蹤法[A];1999年中國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信號(hào)處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年
9 錢小聰;鄭寶玉;穆明鑫;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)手寫簽名驗(yàn)證[A];第十屆全國信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)（CCSP-2001）論文集[C];2001年
10 王艷豐;李鋼虎;林關(guān)成;;水下目標(biāo)特征的分形維提取算法改進(jìn)[A];2009年中國東西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年
中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 中青;[N];福建科技報(bào);2008年
2 姚永玲;[N];人民日?qǐng)?bào);2006年
3 燕海霞；王憶勤；李福鳳;[N];中國醫(yī)藥報(bào);2005年
4 于洋;[N];科技日?qǐng)?bào);2007年
5 復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)基地;[N];光明日?qǐng)?bào);2002年
6 沈占鋒;[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年
7 通訊員 姚永玲;[N];科技日?qǐng)?bào);2006年
8 深圳商報(bào)記者 秦興梅 通訊員 陸原;[N];深圳商報(bào);2006年
9 劉歡 姚永玲;[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2005年
10 翟旺;[N];保健時(shí)報(bào);2005年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 綦宏志;腦—機(jī)接口中上肢想象動(dòng)作側(cè)向性識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2008年
2 孫真真;基于光學(xué)區(qū)雷達(dá)目標(biāo)二維像的目標(biāo)散射特征提取的理論及方法研究[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2001年
3 武子玉;礦物近紅外光譜信息提取及應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2005年
4 王承;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷方法研究[D];電子科技大學(xué);2005年
5 張旗;基于屬性的圖像分類研究[D];大連海事大學(xué);2005年
6 孫蕾;醫(yī)學(xué)圖像智能挖掘關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北大學(xué);2005年
7 張立福;通用光譜模式分解算法及植被指數(shù)的建立[D];武漢大學(xué);2005年
8 陳曉娟;模擬電路神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法的研究[D];吉林大學(xué);2006年
9 蘇彩紅;墻地磚質(zhì)量自動(dòng)檢測技術(shù)的研究[D];華南理工大學(xué);2004年
10 宋余慶;醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)挖掘若干技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2005年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 彭杰;誘發(fā)腦電電刺激系統(tǒng)及其信號(hào)處理算法的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年
2 嚴(yán)娜;視聽誘發(fā)腦電特征研究[D];山西大學(xué);2012年
3 頊春元;感覺刺激誘發(fā)腦電特征研究[D];山西大學(xué);2011年
4 鄧海兵;基于提升小波變換方法的視覺和聽覺誘發(fā)腦電信號(hào)單次提取[D];華東理工大學(xué);2011年
5 白艷茹;用于生物特征識(shí)別的多范式誘發(fā)腦電個(gè)體差異性研究[D];天津大學(xué);2012年
6 郭曉靜;基于獨(dú)立分量分析的思維腦電和誘發(fā)腦電的特征提取[D];安徽大學(xué);2003年
7 陶華英;嬰兒痙攣癥聽覺誘發(fā)腦電小波分量的混沌研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2002年
8 高岸聲;腦電信號(hào)處理算法及其便攜式系統(tǒng)研究[D];清華大學(xué);2006年
9 曾敏;基于MUSIC的腦電逆問題方法與跨通路視聽覺誘發(fā)腦電實(shí)驗(yàn)研究[D];電子科技大學(xué);2001年
10 王永飛;基于獨(dú)立分量分析的腦電消噪與特征提取[D];安徽大學(xué);2006年
本文關(guān)鍵詞：腦電信號(hào)處理算法及其便攜式系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào)：250651
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