腦力負荷（Mental Workload,MWL）表征工作狀態(tài)下腦力資源占用率,是影響作業(yè)績效的重要因素,合適的腦力負荷會顯著提高作業(yè)人員在工作中的效率。腦電可以敏感的反應大腦中腦力負荷變化帶來的神經電響應,是當下研究的熱點,該技術的突破有助于腦力負荷與實際功效系統(tǒng)（比如自適應自動化）的融合。本文基于無人機模擬平臺研究無人機操控任務中作業(yè)人員腦力負荷與腦電的關系,從前端的多模態(tài)生理信號同步采集平臺的搭建、實驗設計、腦電信號的處理、腦負評估模型與平臺的構建4個方向開展研究建立一套完整的腦力負荷評估系統(tǒng)。多模態(tài)生理信號同步采集平臺針對如何同步采集到高質量的心電、肌電、腦電信號的問題進行設計。模擬電路建立了一種新的放大濾波結構,增加了生理信號的信噪比,解決了基線漂移、極化電壓等問題,是整個系統(tǒng)的核心部分;電源電路除解決供電問題外特殊考慮了安全問題,保障信號采集的安全性;數(shù)字電路、上位機、下位機設計解決了信號同步問題。該平臺的搭建為研究開展提供可靠的數(shù)據(jù)。實驗設計分為兩個部分,腦負荷實驗以主觀量表法與任務績效法為輔助,基于Phoenix RC無人機模擬仿真系統(tǒng),設計實驗誘發(fā)不同等級的腦力負荷。... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電源電路圖

第 2 章多模態(tài)生理數(shù)據(jù)同步采集平臺 方法二，采用德州儀器生產的 TLE2426 產生穩(wěn)定的紋波較小的 2.5V，提供虛擬地。其電路如圖 2-10 所示。在獲取到 2.5V 的電壓后利用運放跟隨增強其電源驅動能力，同時對其進行濾波來獲得穩(wěn)定干凈的電源。

圖 2-10 虛地電路圖 心電模塊需要提供模擬部分 5V 的電源和數(shù)字部分的 3.3V 電源。其模擬部分電源要求同心電肌電的基本相同，所以采取相同的解決方案。數(shù)字部分利用上海樂鑫科技公司的 ESP32 模塊，需要提供 1A 的驅動電流，對電源部分提出了相對嚴格的要求，經過實驗對比采用 MAX38903A 模塊提供電源。該模塊是一款低噪聲線性電源，完全符合我們的要求，其電路如圖 2-11 所示，其中 SELA 和 SELB 控制輸出電壓范圍，BYP 引腳提供電源濾波，凈化電源噪聲。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于小波變換結合經驗模態(tài)分解提取孤獨癥兒童腦電異常特征研究[J]. 李昕,蔡二娟,秦鷺云,康健楠.  生物醫(yī)學工程學雜志. 2018(04)
[2]人體步態(tài)復雜度的遞歸圖和遞歸定量分析研究[J]. 余建,曹軍義,王偉,廖維新.  西安交通大學學報. 2017(10)
[3]基于生理信號的腦力負荷檢測及自適應自動化系統(tǒng)研究:40年回顧與最新進展[J]. 明東,柯余峰,何峰,趙欣,王春慧,綦宏志,焦學軍,張力新,陳善廣.  電子測量與儀器學報. 2015(01)

博士論文
[1]基于生理特征與支持向量機的認知任務負荷瞬時識別[D]. 尹鐘.華東理工大學 2015



本文編號：3101151