本文關(guān)鍵詞：多通道腦電信號采集與處理系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,腦機接口作為一種新興的人機交互方式,在殘疾人控制和健康人娛樂等多個領(lǐng)域受到極大的重視,很多科研機構(gòu)和公司通過利用腦電來進行控制、娛樂等多樣化的操作,比如為殘疾人設(shè)計使用腦電來控制輪椅和撥打電話、為熱愛新奇電子產(chǎn)品的人群設(shè)計利用腦電控制的各種游戲等,腦機接口必將隨著人類對大腦認識的深入,發(fā)揮愈發(fā)重要的作用。在腦機接口系統(tǒng)中,腦電采集系統(tǒng)是重要的環(huán)節(jié),因為腦電信號是一種微弱的生理電信號,采集難度較大,要通過腦電采集系統(tǒng)采集大腦頭皮腦電并進行處理,為腦機接口研究提供原始腦電信號。在腦電采集系統(tǒng)設(shè)計中,一般采用特殊電極進行采集,然后對腦電進行放大和濾波,通過AD轉(zhuǎn)換后將信號傳輸?shù)接嬎銠C。本設(shè)計主要講述腦電采集系統(tǒng)的設(shè)計思路,首先介紹腦電采集系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀,然后介紹了腦電信號的基本知識,分析了腦電信號的分類和導(dǎo)聯(lián)方式等。針對腦電的特征,在第二章提出了腦電信號采集系統(tǒng)的整體設(shè)計要求和實現(xiàn)方法。然后在第三章詳細講述了采集系統(tǒng)硬件的設(shè)計,包括如何設(shè)計前置放大器、右腿驅(qū)動電路和濾波電路等調(diào)理電路,把腦電信號放大到適合AD采集的幅度,然后介紹了STM32控制器和AD,經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后利用USB實現(xiàn)STM32和上位機的通信。在第四章介紹系統(tǒng)軟件部分設(shè)計,講述了STM32固件程序、USB驅(qū)動程序和上位機程序的實現(xiàn)。在系統(tǒng)設(shè)計完成后,為了驗證信號采集系統(tǒng)是否可以滿足我們的要求,我們在第五章講述了腦電驗證的方法:將腦電信號通過FFT進行頻譜分析,利用穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)來驗證了腦電。在第六章對整個設(shè)計做了總結(jié),講述了自己在做畢業(yè)設(shè)計過程中各個方面的收獲,也對不足和需要進一步完善的地方進行了闡述。
【關(guān)鍵詞】：腦機接口 STM32 USB傳輸 穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7;R741.044
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題背景及其研究意義10-11
• 1.2 本課題發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 腦電采集系統(tǒng)的發(fā)展11-12
• 1.2.2 腦電采集系統(tǒng)的現(xiàn)狀12
• 1.3 本文的研究目的及內(nèi)容12-14
• 第二章 腦電信號采集和系統(tǒng)整體方案14-20
• 2.1 腦電信號的分類14-15
• 2.1.1 自發(fā)腦電14-15
• 2.1.2 誘發(fā)電位15
• 2.2 腦電測量的導(dǎo)聯(lián)方式15-16
• 2.2.1 單極導(dǎo)聯(lián)16
• 2.2.2 雙極導(dǎo)聯(lián)16
• 2.3 腦電干擾因素16-17
• 2.3.1 50Hz工頻干擾16
• 2.3.2 基線漂移16-17
• 2.3.3 肌電干擾17
• 2.4 系統(tǒng)整體設(shè)計17-18
• 2.4.1 模擬部分17-18
• 2.4.2 數(shù)字部分18
• 2.5 本章小結(jié)18-20
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計20-38
• 3.1 信號調(diào)理電路20-27
• 3.1.1 系統(tǒng)電源設(shè)計20-21
• 3.1.2 前置放大電路21-22
• 3.1.3 右腿驅(qū)動電路22-23
• 3.1.4 二級可調(diào)放大電路23-24
• 3.1.5 濾波電路24-26
• 3.1.6 三級放大電路26-27
• 3.2 控制模塊設(shè)計27-31
• 3.2.1 STM32 概述27-28
• 3.2.2 AD轉(zhuǎn)換模塊28-31
• 3.3 USB模塊設(shè)計31-36
• 3.3.1 USB的介紹31-32
• 3.3.2 USB模塊選擇32-33
• 3.3.3 設(shè)備USB插入檢測33-34
• 3.3.4 設(shè)備枚舉過程34-35
• 3.3.5 USB傳輸方式的選擇35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計38-56
• 4.1 固件程序設(shè)計38-40
• 4.1.1 外圍硬件(hardware)38
• 4.1.2 STM32_USB-FS_Device_Lib38-40
• 4.2 固件程序的實現(xiàn)40-46
• 4.2.1 編程工具簡介40
• 4.2.2 主程序設(shè)計40-42
• 4.2.3 AD程序設(shè)計42-45
• 4.2.4 數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計45-46
• 4.3 驅(qū)動程序的設(shè)計46-53
• 4.3.1 USB驅(qū)動程序47-51
• 4.3.2 上位機驅(qū)動程序51-53
• 4.4 上位機程序設(shè)計53-55
• 4.4.1 檢測并打開設(shè)備54
• 4.4.2 讀取設(shè)備數(shù)據(jù)54
• 4.4.3 數(shù)據(jù)保存54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 系統(tǒng)性能測試與分析56-61
• 5.1 穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位原理56-57
• 5.1.1 穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位簡介56
• 5.1.2 穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的特點56-57
• 5.2 穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位實驗設(shè)計57-58
• 5.2.1 剌激源設(shè)計57-58
• 5.2.2 刺激頻率選擇58
• 5.2.3 實驗設(shè)計58
• 5.3 數(shù)據(jù)處理和分析58-61
• 第六章 總結(jié)和展望61-63
• 6.1 總結(jié)61-62
• 6.2 展望62-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果66-67
• 致謝67-68
• 附件68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 于克泳;孫建軍;;新一代16位8通道同步采樣ADC-AD7606在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J];電子產(chǎn)品世界;2010年10期

2 周濤 ,張輝;采用PDIUSBD12的USB系統(tǒng)固件程序設(shè)計[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2003年05期

3 蔣金濤,楊鳴;USB2.0控制器EZ-USB-FX2的性能特點及其數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)[J];計算機工程與應(yīng)用;2005年11期

4 李海軍;基于USB總線接口芯片CH375的虛擬儀器設(shè)計[J];三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年02期

5 高上凱;;淺談腦—機接口的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報;2007年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳鎏;基于DSP的心電信號采集和分析系統(tǒng)[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

2 陳杰;基于AD7606的電能質(zhì)量監(jiān)測終端研究與實現(xiàn)[D];山東大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：多通道腦電信號采集與處理系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：331865