脑电采集系统软件设计

发布时间：2017-07-31 16:10

  本文关键词：脑电采集系统软件设计

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【摘要】：一直以来脑电采集系统由于具有较高的时间分辨率和较低的维护成本以及操作方便简单等优点,受到了脑科学研究者和医疗人员的广泛关注。就目前而言,国内多数脑电采集系统侧重于脑电放大器的设计,而忽视了脑电采集软件的开发。本文的主要目的是设计一套拥有自主知识产权和核心技术的脑电采集软件。该软件与本实验室脑电放大器结合起来可以形成一套完整的脑电采集系统。本文所设计的脑电采集软件主要包括嵌入式程序、USB(通用串行总线)固件程序、USB驱动程序以及PC(个人计算机)端程序。具体而言,本文完成了以下工作:(1)根据整个脑电采集软件的设计要求编写了嵌入式程序。嵌入式程序有三方面的功能。第一,控制脑电放大器提取脑电信号;第二,将脑电数据和脑电放大器的设备信息发送给USB;第三,响应PC端程序的控制指令。(2)为了能够将脑电数据准确快速的上传给PC端程序,本文设计了USB固件程序和USB驱动程序。其中USB固件程序为嵌入式程序和PC端程序的数据交互提供支持;而USB驱动程序的功能则是在操作系统层面为整个脑电数据采集软件提供支持。(3)本文为脑电采集软件设计了PC端程序。PC端程序主要包含波形绘制、功率谱分析、软件滤波、阻抗检测、脑电数据保存、用户数据库等功能。(4)最后完成了脑电放大器与脑电采集软件的联合调试,使之成为一个完整的脑电采集系统。为了验证整个脑电采集系统的性能,本文对系统进行了相关测试。测试表明系统在脑电采集过程中具有较高的可靠性和稳定性。因此,本文所设计的脑电采集系统可以用于实际的脑电采集。
【关键词】：脑电采集 通用串行总线 个人计算机
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274.2;R338
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-11
• 1.1 课题的研究背景及其研究意义9
• 1.2 国内外研究进展与现状9-10
• 1.3 论文的主要工作10-11
• 第二章 脑电信号生理学基础及总体方案设计11-15
• 2.1 脑电信号生理学基础11-12
• 2.1.1 自发脑电的特点11
• 2.1.2 诱发脑电的特点11-12
• 2.2 脑电信号的采集12-13
• 2.3 脑电采集系统软件设计总体方案13-14
• 2.4 本章小结14-15
• 第三章 系统设计与实现15-50
• 3.1 脑电放大器及其嵌入式程序设计15-18
• 3.1.1 脑电放大器设计15
• 3.1.2 嵌入式软件设计15-18
• 3.2 USB协议相关知识及USB程序设计18-31
• 3.2.1 USB概述18-20
• 3.2.2 USB事务处理20-21
• 3.2.3 USB数据传输类型21-23
• 3.2.4 USB固件程序设计23-29
• 3.2.5 USB驱动程序设计29-31
• 3.3 PC端程序设计31-49
• 3.3.1 动态链接库的设计33-34
• 3.3.2 多线程程序结构设计34-37
• 3.3.3 脑电数据采集程序设计37-42
• 3.3.4 脑电图波形绘制程序设计42-46
• 3.3.5 脑电功率谱算法分析与程序设计46-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 系统测试与结果分析50-59
• 4.1 系统性能测试50-53
• 4.2 功率谱算法正确性测试53-54
• 4.3 脑电采集测试54-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 结论59-60
• 5.1 总结59
• 5.2 展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-63

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本文编号：599980