本文關(guān)鍵詞：便攜式腦電信號(hào)采集系統(tǒng)

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【摘要】：21世紀(jì)被稱(chēng)為“腦的世紀(jì)”,世界各國(guó)對(duì)腦科學(xué)的研究都給予了足夠的重視。目前,我國(guó)對(duì)大腦相關(guān)技術(shù)的研究仍然處于起步階段。國(guó)內(nèi)的腦電采集設(shè)備大多引進(jìn)國(guó)外技術(shù),體積龐大、價(jià)格昂貴,僅適用于醫(yī)院或研究院等大型機(jī)構(gòu),影響了其他機(jī)構(gòu)對(duì)腦科學(xué)的研究,限制了腦電設(shè)備的大眾化發(fā)展。因此,便攜式腦電信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)于腦科學(xué)的研究以及腦電產(chǎn)品的家庭化、社區(qū)化發(fā)展有著重要的意義和價(jià)值。根據(jù)腦電波微弱、低頻、易受其他生理及非生理信號(hào)影響等特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了腦電信號(hào)的采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)分為兩大部分:采集電路及其數(shù)字濾波部分和上位機(jī)遠(yuǎn)程醫(yī)療部分。系統(tǒng)在醫(yī)用電極片與頭部接觸良好的情況下,用雙極導(dǎo)聯(lián)方式將微弱的腦電信號(hào)感應(yīng)到信號(hào)調(diào)理電路,經(jīng)過(guò)多級(jí)的濾波、放大和抑制共模干擾等電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后,通過(guò)TMS320VC5509采集腦電波并在該處理器上進(jìn)行數(shù)字濾波算法的處理。采用中值濾波算法,濾除來(lái)自電極的基線(xiàn)漂移;采用自適應(yīng)濾波算法,濾除隨電網(wǎng)不斷變化的工頻干擾;通過(guò)獨(dú)立成分分析方法來(lái)濾除腦電信號(hào)中的眼電偽跡。濾波后的腦電信號(hào)在液晶屏上顯示并通過(guò)SD卡存儲(chǔ)。為提高該系統(tǒng)的實(shí)用性,本文使用Visual Studio 2012開(kāi)發(fā)了基于PC端的遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)軟件�；颊呖蓪D卡中存儲(chǔ)的腦電數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信的方式上傳至服務(wù)器端。服務(wù)器端用SQL Sever數(shù)據(jù)庫(kù)管理患者信息,并在磁盤(pán)上存儲(chǔ)腦電數(shù)據(jù),用緩沖區(qū)和映射表在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)通信的雙向確認(rèn)和超時(shí)重傳保證收發(fā)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。醫(yī)生可在醫(yī)生客戶(hù)端下載腦電數(shù)據(jù),在遠(yuǎn)程查看并分析腦電波,從而得出診斷結(jié)果反饋給服務(wù)器端,并通知患者診斷的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集微弱的腦電波,顯示在液晶屏上并用SD卡存儲(chǔ)腦電數(shù)據(jù),通過(guò)服務(wù)器端管理患者信息和腦電數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療。本系統(tǒng)使用方便,易于攜帶,有利于腦電診療設(shè)備的社區(qū)化和家庭化普及,不僅滿(mǎn)足對(duì)采集到的腦電信號(hào)的質(zhì)量要求,而且符合經(jīng)濟(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：腦電波 數(shù)字信號(hào)處理器 實(shí)時(shí)信號(hào)采集 數(shù)字濾波 遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH789
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-14
• 1.2.1 腦電信號(hào)處理技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 腦電設(shè)備的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 腦電生理學(xué)基礎(chǔ)及系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)15-23
• 2.1 腦電基本知識(shí)15-19
• 2.1.1 腦電信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理15-16
• 2.1.2 腦電信號(hào)的特征16-17
• 2.1.3 腦電信號(hào)的分類(lèi)17-18
• 2.1.4 腦電信號(hào)的采集方法18-19
• 2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案19-22
• 2.2.1 腦電信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)20-21
• 2.2.2 腦電信號(hào)采集系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 腦電信號(hào)處理方法23-36
• 3.1 基線(xiàn)漂移濾除23-27
• 3.1.1 傳統(tǒng)的中值濾波法23-24
• 3.1.2 快速中值濾波法24-27
• 3.2 濾除 50Hz工頻干擾27-31
• 3.3 去除眼電偽跡31-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)36-52
• 4.1 PC端遠(yuǎn)程醫(yī)療36-48
• 4.1.1 客戶(hù)端界面設(shè)計(jì)36-38
• 4.1.2 身份驗(yàn)證請(qǐng)求38-41
• 4.1.3 患者客戶(hù)端發(fā)送腦電數(shù)據(jù)文件41-43
• 4.1.4 服務(wù)器端處理43-46
• 4.1.5 醫(yī)生客戶(hù)端46-48
• 4.2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)48-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)52-66
• 5.1 生物電極選取52-53
• 5.2 信號(hào)調(diào)理電路53-61
• 5.2.1 濾波電路54-58
• 5.2.2 放大電路58-59
• 5.2.3 電極檢測(cè)電路59-60
• 5.2.4 電平抬升電路60
• 5.2.5 模/數(shù)轉(zhuǎn)換60-61
• 5.3 控制器單元61-63
• 5.3.1 微處理器61-62
• 5.3.2 SD卡與DSP的接口電路設(shè)計(jì)62
• 5.3.3 數(shù)據(jù)顯示電路62-63
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果63-64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 附錄A71-79
• 附錄B79-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果81-82
• 致謝82

【相似文獻(xiàn)】

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