阵列式表面肌电信号的采集与噪声抑制

发布时间：2017-04-24 12:00

  本文关键词：阵列式表面肌电信号的采集与噪声抑制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：表面肌电信号(surface Electromyography, sEMG)是通过肌电采集设备在皮肤表面采集得到的神经肌肉电信号。sEMG信号反映了肌肉的活动水平,其中包含了肌肉在收缩或舒张时丰富的时间空间上的信息。相比于插入式肌电信号(indwelling or intramuscular Electromyography, iEMG), sEMG信号检测对人体不会造成任何的伤害。因此sEMG逐渐被应用在在临床康复、体育训练、人机交互等领域。 本文所设计的阵列式sEMG信号采集设备能够高速、并行采集128通道的sEMG信号。采集设备包括8个独立的采集模块与一个数据融合模块。其中8个独立的采集模块具有相同的设计,每个采集模块使用了1片16通道(2×8)的阵列式表面肌电电极,以1KHz的采样率采集sEMG信号,并在模块软件中引入了多任务、双缓存与循环队列FIR滤波器以实现实时采集与预处理。数据融合模块基于ARM11处理器,其中的软件运行在嵌入式Linux操作系统之上,每100ms从8个采集模块中读取128通道(16×8)的sEMG信号,并通过WIFI传输至上位机。同时对采集到的128通道sEMG信号通过巴特沃斯陷波器抑制50Hz工频干扰。经实际测试和使用,本设备可稳定采集128通道的高质量阵列式sEMG信号。
【关键词】：表面肌电信号 数据采集与传输 阵列式表面肌电电极 数字滤波 噪声抑制
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.23;R312
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势10-11
• 1.3 论文研究内容与组织结构11-13
• 第2章 表面肌电信号采集与采集设备介绍13-19
• 2.1 肌电信号的产生13-14
• 2.2 表面肌电信号检测14-16
• 2.3 表面肌电信号的采集原理16-17
• 2.4 采集设备总体设计17-18
• 2.5 本章小结18-19
• 第3章 采集设备硬件设计19-37
• 3.1 阵列式表面肌电电极19-24
• 3.2 前端模拟滤波放大模块24-28
• 3.3 模数转换与控制模块28-33
• 3.4 数据融合模块33-35
• 3.5 阵列式sEMG信号采集设备35
• 3.6 本章小结35-37
• 第4章 采集设备软件设计37-51
• 4.1 数据通信格式37-40
• 4.2 模数转换与控制软件设计40-48
• 4.3 数据融合模块软件设计48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 采集设备测试与噪声抑制51-61
• 5.1 实验准备51
• 5.2 测试结果51-53
• 5.3 信号存在的问题53
• 5.4 影响表面肌电信号的噪声53-54
• 5.5 抑制高频干扰54-57
• 5.6 消除基线漂移57
• 5.7 抑制50Hz工频干扰57-60
• 5.8 本章小结60-61
• 第6章 本文总结与展望61-63
• 6.1 本文总结61-62
• 6.2 研究展望62-63
• 参考文献63-67
• 攻读学位期间发表的学术情况及科研情况说明67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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2 胡巍;赵章琰;路知远;陈香;;无线多通道表面肌电信号采集系统设计[J];电子测量与仪器学报;2009年11期

3 赵章琰;陈香;雷培源;杨基海;;阵列式表面肌电信号采集仪[J];电子测量与仪器学报;2009年12期

4 师硕;顾军华;于洪丽;;基于小波变换的表面肌电信号的消噪处理[J];河北工业大学学报;2008年01期

5 唐建友;罗志增;;三自由度比例控制肌电假手的设计[J];机电工程;2009年12期

6 陈胤;刘加海;;表面肌电信号去噪研究[J];计算机时代;2008年06期

7 张维玺;;巴特沃斯数字陷波滤波器的设计[J];现代电子技术;2008年18期

8 郑修军,张键,陈中伟,陈统一;肌电假手的研究现状[J];中国康复医学杂志;2003年03期

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1 赵章琰;表面肌电信号检测和处理中若干关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年

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本文编号：324134