發(fā)布時間：2017-04-21 12:14

  本文關鍵詞：基于DSP的便攜式表面肌電信號處理系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：表面肌電(surface electromyogram,sEMG)信號是肌肉在處于興奮狀態(tài)下所收集的由運動單元產(chǎn)生的動作電位序列(Motor Unit Action Potential Trains,MUAPT)疊加在人體皮膚表層形成的,其本身屬于微弱信號。表面肌電的研究領域主要有針對表面肌電信號的人體動作識別與表面信號的分解兩大研究熱點,前者主要應用于智能假肢控制及手語識別等領域,通過模式識別提取人體自主意識來實現(xiàn)控制機理,后者主要從表面肌電信號中提取運動單元動作電位(Motor Unit Action Potentials,MUAP)波形信息,研究肌肉神經(jīng)系統(tǒng)控制機理,并作為診斷疾病的依據(jù)。表面肌肉疲勞檢測在運動學、康復醫(yī)學及肌肉損傷診斷等眾多領域有著廣泛的應用。肌肉疲勞檢測可以為人們提供可靠的分析數(shù)據(jù)來判斷人體肌肉所處狀態(tài),從而為康復評定、體育鍛煉及智能分析提供有效的分析方法,表面肌電疲勞檢測以其無創(chuàng)性、客觀性及便捷性成為人們研究表面肌電的可靠工具,使人們在充分認識肌肉疲勞的狀態(tài)下有效避免因肌肉疲勞所帶來的傷害。本文重點研究了肌電疲勞檢測算法在DSP上的實現(xiàn),首先在Matlab中驗證算法的有效性,然后通過DSP利用相同算法并求取平均功率頻率(mean power frequency,MPF)值,并對比Matlab與DSP處理采集所得肌電信號,得出不同處理方式下誤差來驗證移植到DSP中算法的有效性,并通過程序遷移,將程序由Starterware遷移至DSP/BIOS系統(tǒng),提高算法處理的實時性,最后通過可視化界面使用戶對自己的肌肉所處狀態(tài)有直觀的認識,不僅有利于研究者對肌電疲勞的進一步分析,而且也為系統(tǒng)最終走向便攜化提供可能。由于肌電信號的分析對實時性要求相對較高,本文分別在硬件及軟件兩方面提高系統(tǒng)整體實時性,相比較常用的肌肉疲勞分析方法而言,能很好地提高分析的實時性。而且肌肉疲勞的分析可以通過將被試者測試時間分為不同的區(qū)間,分別觀察每段時間內肌肉疲勞狀況,為肌肉疲勞的分析提供有效方法。
【關鍵詞】：表面肌電信號 肌肉疲勞分析 Matlab DSP
【學位授予單位】：天津職業(yè)技術師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 研究背景與意義8-11
• 1.1.1 表面肌電信號概述及其應用8
• 1.1.2 表面肌電信號檢測國內外現(xiàn)狀8-9
• 1.1.3 肌肉疲勞及其檢測9-10
• 1.1.4 肌電疲勞評估10
• 1.1.5 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2 課題研究的國內外現(xiàn)狀及存在問題11-13
• 1.2.1 表面肌電信號研究的發(fā)展概況11-12
• 1.2.2 表面肌電信號特征值提取方法的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本課題研究的內容13-15
• 第2章 表面肌肉疲勞分析15-20
• 2.1 概述15
• 2.2 表面肌電信號的產(chǎn)生及采集方法15-16
• 2.3 表面肌電信號的特性16
• 2.4 表面肌電疲勞分析理論基礎16-20
• 2.4.1 肌疲勞分析方法16-17
• 2.4.2 表面肌電信號特征提取17-20
• 第3章 表面肌肉疲勞分析系統(tǒng)及算法移植20-40
• 3.1 概述20
• 3.2 表面肌電信號采集系統(tǒng)20-28
• 3.2.1 表面肌電電極20-21
• 3.2.2 表面肌電放大器21-22
• 3.2.3 表面肌電信號采集22-27
• 3.2.4 表面肌電信號分析27-28
• 3.3 表面肌電信號處理系統(tǒng)28-30
• 3.3.1 TMS320C6748-EVM開發(fā)平臺28
• 3.3.2 TMS320C6748芯片28-29
• 3.3.3 XDS560仿真器與實時調試29
• 3.3.4 系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺CCS29-30
• 3.4 算法移植研究30-40
• 3.4.1 算法移植的方法30
• 3.4.2 DSP算法移植30-31
• 3.4.3 FFT計算結果分析31-40
• 第4章 觸摸屏顯示及整體系統(tǒng)調試40-51
• 4.1 概述40
• 4.2 實時操作系統(tǒng)DSP/BIOS40-41
• 4.2.1 實時操作系統(tǒng)DSP/BIOS簡介40
• 4.2.2 DSP/BIOS實時操作系統(tǒng)的應用40-41
• 4.3 遷移StarterWare程序到SYSBIOS41-43
• 4.3.1 程序遷移需要注意事項41-42
• 4.3.2 程序遷移的一般原則42-43
• 4.4 觸摸屏顯示43-49
• 4.4.1 液晶屏簡介43
• 4.4.2 EK6709性能特點43-44
• 4.4.3 觸摸屏及其基本原理44-45
• 4.4.4 LCD時序產(chǎn)生器45
• 4.4.5 LCD背景設置45-46
• 4.4.6 LCD顯示軟件設計46-47
• 4.4.7 圖形驅動庫的使用47-49
• 4.5 觸摸屏測試與聯(lián)合調試49-51
• 第5章 總結與展望51-53
• 5.1 總結51-52
• 5.2 展望52-53
• 參考文獻53-57
• 致謝57-58
• 申請學位期間的研究成果及發(fā)表的學術論文58

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