白鼠脑电信号远控采集处理系统设计与探讨

脑电信号是脑神经细胞群在大脑皮层的电信号活动反映,属于微弱的生物电信号,包含了全部生理信息,同时也能反映出大部分的病理状态。脑电信号可以体现出生物体的健康状况,甚至可以体现出复杂的心理与生理状况。研究脑电信号对临床疾病的治疗有重要的意义,而且对生物电生理学等领域有一定的推动作用。随着计算机技术的普及,脑机接口系统成为研究脑电信号最主要的方式。通过对信号的采集、处理、显示,直观的对结果进行分析。脑机接口最重要的一个用途是为那些先天发育不足、脑损伤或有严重运动障碍但思维正常的患者提供自动控制途径,提高他们的生活质量。它已经成为康复工程、生物医学工程及人机自动控制领域的一个主要的研究热门。本文从实验室教学要求出发,在细致的研究大脑电信号基本特征的基础上,设计了一套以无线传输模式来实现脑电信号的采集系统。本设计系统通过硬件与软件两方面的设计对白鼠的脑电信号进行提取与分析。硬件部分主要包括电压跟随电路模块、放大电路模块、高低通滤波电路模块、A/D转换电路模块、无线传输与USB传输模块。软件方面使用功能强大的LabVIEW操纵软件对上传至PC机的信号进行数字滤波、频谱分析等处理,终极将结果以直观的波形形式呈现出来。通过反复的实验与多次的失败总结,终极在实验室实现了脑机接口系统的设计,能够显示稳定的信号波形,取得满足的设计结果,具有重要的参考价值与应用价值。【关键词】：脑电信号无线传输USB传输LabVIEW
【论文提纲】：摘要5-6ABSTRACT6-101绪论10-161.1课题的研究背景和设计目的101.2课题研究的主要内容10-111.3课题研究的发展状况11-141.4论文的研究任务与结构安排14-151.5本章小结15-162系统设计的条件|教育论文网|准备与生理实验部分16-232.1脑电信号简介16-182.2脑机接口概述18-192.3白鼠进食行为的练习19-202.4电极的设计与放置20-222.5本章小结22-233硬件电路设计23-493.1硬件电路概述233.2电压跟随电路模块设计23-253.3放大电路模块设计25-293.4滤波电路模块29-333.5PSoC芯片应用设计33-473.6供电电路模块设计47-483.7本章小结48-494白鼠脑电信号远控采集系统的软件设计49-654.1LabVIEW操纵软件49-504.2LabVIEW的USB接口设计50-524.3数字滤波模块设计52-584.4频谱分析模块设计58-644.5本章小结64-655系统设计的创新点与展望65-675.1系统设计的创新点655.2系统设计的展望65-67附录APSoC芯片程序设计67-78附录B系统硬件电路图78-79附录CLabVIEW软件程序框图79-80致谢80-81参考文献81-85研究生期间主要研究成果85