基于可編程邏輯器件的腦電信號自適應(yīng)濾波技術(shù)的研究
發(fā)布時間:2023-12-24 10:24
腦電圖儀(electrorencephalography)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上用于預(yù)防、診斷和治療癲癇等腦疾病的重要儀器,同時也是探索人腦思維、智力訓(xùn)練等深層次問題的重要手段。由于腦電信號的微弱性以及它的強干擾背景,目前大多數(shù)醫(yī)院仍然采用專用腦電屏蔽室進(jìn)行檢測,這使得對病人的監(jiān)護(hù)缺乏實時性,不能隨時監(jiān)測病人的病情,F(xiàn)在已有部分醫(yī)院脫離屏蔽室采用新型數(shù)字化腦電圖儀進(jìn)行檢測,但還未達(dá)到普及,且抗干擾效果還不夠理想。為克服這種局面,有必要研究一種能在強干擾背景下提取腦電信號的腦電圖儀。 本論文對腦電信號進(jìn)行了特征分析,并對腦電信號所處的噪聲背景進(jìn)行了討論,在此基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。該方案將系統(tǒng)劃分為模擬預(yù)處理部分、數(shù)字處理硬件設(shè)計、數(shù)字處理軟件設(shè)計以及上位機采集部分這四個部分進(jìn)行研究。其主要工作和結(jié)論如下: 首先,根據(jù)腦電測試中干擾的特點,對固定濾波器的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了分析和仿真研究。在此基礎(chǔ)上,針對固定濾波器存在的問題,提出了將自適應(yīng)濾波技術(shù)應(yīng)用于腦電測試中,并進(jìn)行了理論研究和仿真研究,設(shè)計出了能較好地濾除50Hz強干擾的自適應(yīng)陷波濾波器和去基線漂移的自適應(yīng)濾波器。其次,對自適應(yīng)濾波原...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘 要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究的主要內(nèi)容
2 腦電信號采集原理
2.1 腦電圖的一般性質(zhì)和分類
2.2 腦電產(chǎn)生的機理
2.3 導(dǎo)聯(lián)方法
2.4 腦電測量中的偽差及其抗干擾措施
2.5 腦電信號采集系統(tǒng)設(shè)計方案
3 自適應(yīng)濾波原理及仿真實現(xiàn)
3.1 固定濾波器的設(shè)計及性能分析
3.2 自適應(yīng)陷波濾波器原理
3.3 參數(shù)的選擇
3.4 自適應(yīng)濾波器對腦電及心電信號的處理
3.5 參考信號頻率對濾波的影響
3.6 自適應(yīng)去基線漂移仿真實驗
4 模擬預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計與測試
4.1 2000 倍前置級放大電路
4.2 高通濾波電路
4.3 40 HZ 低通濾波電路
4.4 電平遷移及主放大電路
5 基于FPGA 的自適應(yīng)數(shù)字信號處理系統(tǒng)
5.1 基于FPGA 的數(shù)字信號處理硬件電路
5.2 基于FPGA 的數(shù)字信號處理系統(tǒng)設(shè)計
5.3 自適應(yīng)去基線漂移運算及D/A 轉(zhuǎn)換控制模塊
5.4 分時運算時鐘選擇模塊
5.5 并串轉(zhuǎn)換模塊
5.6 頂層設(shè)計
5.7 波形測試
6 腦電信號的采集與測試
6.1 基于LABVIEW 的采集平臺
6.2 基于虛擬儀器平臺的腦電波測量
7 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 后續(xù)研究工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
獨創(chuàng)性聲明
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本文編號:3874320
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘 要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究的主要內(nèi)容
2 腦電信號采集原理
2.1 腦電圖的一般性質(zhì)和分類
2.2 腦電產(chǎn)生的機理
2.3 導(dǎo)聯(lián)方法
2.4 腦電測量中的偽差及其抗干擾措施
2.5 腦電信號采集系統(tǒng)設(shè)計方案
3 自適應(yīng)濾波原理及仿真實現(xiàn)
3.1 固定濾波器的設(shè)計及性能分析
3.2 自適應(yīng)陷波濾波器原理
3.3 參數(shù)的選擇
3.4 自適應(yīng)濾波器對腦電及心電信號的處理
3.5 參考信號頻率對濾波的影響
3.6 自適應(yīng)去基線漂移仿真實驗
4 模擬預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計與測試
4.1 2000 倍前置級放大電路
4.2 高通濾波電路
4.3 40 HZ 低通濾波電路
4.4 電平遷移及主放大電路
5 基于FPGA 的自適應(yīng)數(shù)字信號處理系統(tǒng)
5.1 基于FPGA 的數(shù)字信號處理硬件電路
5.2 基于FPGA 的數(shù)字信號處理系統(tǒng)設(shè)計
5.3 自適應(yīng)去基線漂移運算及D/A 轉(zhuǎn)換控制模塊
5.4 分時運算時鐘選擇模塊
5.5 并串轉(zhuǎn)換模塊
5.6 頂層設(shè)計
5.7 波形測試
6 腦電信號的采集與測試
6.1 基于LABVIEW 的采集平臺
6.2 基于虛擬儀器平臺的腦電波測量
7 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 后續(xù)研究工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
獨創(chuàng)性聲明
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本文編號:3874320
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