多通道无线表面肌电采集的同步技术研究

发布时间：2021-02-13 07:42

　　随着近些年无线通讯技术的发展,多通道无线表面肌电采集设备逐渐走入健康医疗康复领域,该技术进一步推动了表面肌电临床诊疗技术的发展。多通道无线表面肌电采集技术可以使被测试者摆脱采集线和空间的束缚,较传统测量手段具有较好应用场景,然而就多通道无线表面肌电采集关键核心技术之一-无线同步测量技术来说,目前国内外鲜有研究。针对上述状况,本文开展了如下研究:首先,论文自主研发了表面肌电信号采集电路和基于IEEE802.11的无线通讯模块的小型化、低功耗多通道无线表面肌电采集系统;其次,在MATLAB平台上,对无线通讯应用层和物理层,建立了传统多节点无线测量网络时钟同步方法和消息传递时延的模型,进行了统计学分析,并提出了一种利用单向广播、线性最小二乘回归算法的时钟同步模型;最后,通过本系统的实测,验证了上述多通道无线通讯同步测量技术的有效性。实验结果表明:1)系统同步指标,应用层上,同步精度小于100us,系统正常工作状态下小于一个采样周期500us,物理层上<4us（仅在sniffer模式下）,相比目前市面同类产品达到了较好的水平（250-667us）;2)尺寸与功耗,整机尺寸为24.5×34... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 多通道无线表面肌电的研究概述
        1.1.1 表面肌电的采集
        1.1.2 无线表面肌电采集设备概述
    1.2 无线传感器网络时钟同步概述
    1.3 论文主要内容介绍
2 系统平台介绍和时钟同步模型分析
    2.1 系统平台介绍
        2.1.1 系统硬件介绍
        2.1.2 系统上位机介绍
    2.2 无线传感器网络时钟模型
    2.3 无线传感器网络时钟同步模型
        2.3.1 无线传感器网络时钟同步定义
        2.3.2 无线传感器网络时钟同步模型
    2.4 影响无线CS的性能分析
        2.4.1 无线传感器网络时钟漂移
        2.4.2 消息传递时延模型
        2.4.3 时间戳技术
        2.4.4 同步速率和丢包的影响
    2.5 本章小结
3 基于单播和线性最小二乘回归的时钟同步模型
    3.1 线性最小二乘回归算法
    3.2 时钟同步模型
        3.2.1 单播
        3.2.2 初始触发
        3.2.3 丢包处理
        3.2.4 时钟同步模型
    3.3 本章小结
4 多通道无线表面肌电采集同步实验方案及分析
    4.1 模型的验证
    4.2 同步采集实验方案
    4.3 实验数据及分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
参考文献
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]高精度无线传感器网络时间同步算法研究[J]. 庄祎梦,贺光辉,陈洪涛,姜勇.  微电子学与计算机. 2017(07)
[2]高密度表面肌电信号无线数据采集同步机制研究[J]. 林上耀,金文光,张赛赛.  传感技术学报. 2016(01)
[3]基于IEEE 1588的无线传感器网络时钟同步方法[J]. 陈旿,孙建华,于振兴,侯维苇,洪亮.  系统工程与电子技术. 2014(03)
[4]表面肌电信号拾取与预处理电路设计[J]. 姜磊,王红旗,杜冬梅.  科学技术与工程. 2013(22)
[5]32通道无线表面肌电和加速度信号采集系统设计[J]. 左鹏飞,路知远,张永强,董中飞,陈香.  传感技术学报. 2013(06)
[6]基于CC430的表面肌电信号无线采集系统的研究与设计[J]. 姜磊,杜冬梅.  河南工程学院学报(自然科学版). 2013(01)
[7]多通道表面肌电无线采集系统设计及实验研究[J]. 王星,张莹,赵德春,万小萍,彭承琳.  仪器仪表学报. 2012(11)
[8]无线传感器网络中一种基于FTSP的时间同步协议的改进设计[J]. 陈莹,唐加山.  内蒙古大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]一种基于DSP的实时手势交互系统[J]. 王从政,陈香,董中飞,张永强,杨基海.  传感技术学报. 2011(05)
[10]无线多通道表面肌电信号采集系统设计[J]. 胡巍,赵章琰,路知远,陈香.  电子测量与仪器学报. 2009(11)

硕士论文
[1]表面肌电分析反馈仪软件系统设计及非线性信号处理技术的应用研究[D]. 周睿.浙江大学 2016
[2]无线自组织网络时钟同步方法研究[D]. 孙建华.西北工业大学 2015
[3]无线传感器网络时间同步算法研究[D]. 杨朔.中南大学 2014
[4]基于无线网络的肌电测量系统的研究[D]. 刘颖.燕山大学 2013
[5]基于无线传感器网络的泛洪时间同步协议研究[D]. 陈莹.南京邮电大学 2012



本文编号：3032190