诱发脑电信号的采集与分析

发布时间：2017-05-28 18:13

  本文关键词：诱发脑电信号的采集与分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：诱发脑电是一种典型的生物电信号,其中包含了大量的生理和病理信息。研究人体在正常功能状态下和在疾病过程中的诱发脑电的变化,对于基础生理研究和临床诊断上都有着重要的意义。诱发脑电采集系统是获取诱发脑电的主要工具,其重要性也因此显得尤为突出。诱发脑电经常淹没在常规脑电信号及强噪声中的非平稳信号中,它具有生理电信号强度弱、频率低、抗干扰能力弱的特点。因此,如何有效提高信号采集的准确性,是诱发脑电系统设计的重点。在分析国内外诱发脑电研究现状及发展趋势的基础上,首先,设计了一种新型的诱发脑电刺激器,其由单片机精确控制,可以产生恒流脉冲信号对人体进行刺激。其次,针对传统诱发脑电信号采集需要外部触发信号支持的局限性,提出了样点筛选算法,很大程度的简化了硬件电路,节约了成本。最后,设计了诱发脑电信号的采集系统,实现对诱发脑电信号高效采集,并在LabVIEW开发平台下,完成对诱发脑电信号的数据读取、数据分析、数据诊断和结果显示。通过多次实验研究,此设计可以有效提取诱发脑电特征,研究不同刺激波形、刺激电压和刺激频率对诱发脑电特征的影响,进而提高脑部疾病的诊断效率。本研究为神经系统疾病的康复训练和治疗提供了一种有效的方法。
【关键词】：诱发脑电信号 电刺激 样点筛选法 采集电路 LabVIEW
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R741;TN911.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 诱发脑电的应用10
• 1.3 国内外研究现状10-12
• 1.4 本课题研究内容12-15
• 第2章 诱发脑电系统的总体设计15-23
• 2.1 诱发脑电信号的概述15-17
• 2.1.1 诱发脑电信号的基本特征15-16
• 2.1.2 诱发脑电信号分类16-17
• 2.1.3 诱发脑电伪迹17
• 2.2 诱发脑电刺激器总体设计17-20
• 2.2.1 诱发脑电刺激器的分类18-19
• 2.2.2 诱发脑电刺激参数19
• 2.2.3 诱发脑电刺激器设计19-20
• 2.3 诱发脑电的采集与分析概述20-21
• 2.3.1 电极导联20
• 2.3.2 硬件采集电路20-21
• 2.3.3 LabVIEW数据处理及分析21
• 2.4 本章小结21-23
• 第3章 诱发脑电刺激器系统设计23-33
• 3.1 诱发脑电刺激器硬件设计23-31
• 3.1.1 主控核心23-24
• 3.1.2 高压隔离电源24-25
• 3.1.3 输出波形控制25-28
• 3.1.4 刺激电流恒流控制28-29
• 3.1.5 控制及显示部分29-30
• 3.1.6 刺激电极的介绍30-31
• 3.2 诱发脑电刺激器软件设计31
• 3.3 本章小结31-33
• 第4章 诱发脑电信号提取算法研究33-43
• 4.1 平均值法的原理33-34
• 4.2 平均值法在诱发脑电的应用34-35
• 4.3 传统同步平均法的局限性35
• 4.4 样点筛选法35-37
• 4.5 与传统平均法仿真对比37-40
• 4.6 本章小结40-43
• 第5章 诱发脑电信号采集系统电路设计43-60
• 5.1 采集系统概述43-44
• 5.2 差动放大电路的设计44-48
• 5.2.1 差动放大电路设计要求44
• 5.2.2 差动放大电路分析44-46
• 5.2.3 差动放大电路的误差分析46-48
• 5.3 前置放大器的设计48-50
• 5.4 隔直放大电路的设计50-52
• 5.5 滤波器电路的设计52-57
• 5.5.1 低通滤波器的设计52-53
• 5.5.2 高通滤波器的设计53-54
• 5.5.3 50Hz滤波器的设计54-57
• 5.6 安全隔离电路的设计57-58
• 5.7 数据采集卡58
• 5.8 本章小结58-60
• 第6章 诱发脑电信号分析60-68
• 6.1 LabVIEW简介60-61
• 6.2 信号采集模块61-64
• 6.2.1 DAQmx VI程序简述61-62
• 6.2.2 信号采集模块编程62-64
• 6.3 信号处理模块64-67
• 6.3.1 低、高通滤波器设计64-65
• 6.3.2 工频陷波器设计65-66
• 6.3.3 去除基线漂移设计66-67
• 6.4 信号分析模块67
• 6.5 本章小结67-68
• 第7章 系统实验与分析68-77
• 7.1 LabVIEW系统测试68-70
• 7.1.1 系统登录界面68
• 7.1.2 病人信息界面68-69
• 7.1.3 参数设置界面69
• 7.1.4 结果分析界面69-70
• 7.2 实验范式及电刺激方式描述70-71
• 7.2.1 电刺激诱发脑电特征实验70
• 7.2.2 实验方法70-71
• 7.2.3 实验测量71
• 7.3 结果分析71-75
• 7.4 本章小结75-77
• 结论77-79
• 附录79-83
• 附录A79-80
• 附录B80-81
• 附录C81-82
• 附录D82-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间所发表的论文87-89
• 致谢89

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  本文关键词：诱发脑电信号的采集与分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：403205