基于dsp脑电信号采集系统的设计与信号去噪研究（可复制）.pdf

摘要揭示,采用改进的信号采集、噪声处理和信号分析,对提高脑电图在疾病诊断中针对脑电信号内部噪声处理,本研究提出一种简化的惴ㄓ牒账固刂甘电信号姆抡媸笛椋砻髁似溆行院涂尚行裕⑽A俅舱锒咸峁┝耸脑电信号的研究是目前生命科学研究的热点之一。脑电图是诊断临床中枢神经性疾病的重要依据,它能帮助医护人员在一定程度上判断病情。脑电信号的检测与处理有十分严格的要求。~方面,在检测脑电信号时要尽量避免干扰,以便能够及时有效地得到精确的脑电信号;另一方面,在处理脑电信号时,最重要的是恢复原始的脑电信号,这就要求仪器系统具备很强的信号去噪和信号重构功能。脑电信号去噪与重构方面的研究进展迅速,目前独立分量分析椒ǎ在生物医学信号处理领域得到广泛应用。其基本目标是寻找线性变换矩阵,将观测的多维混合信号进行分离,分离后的输出信号各分量之间尽可能统计独立。但对分离出的噪声分量如何识别还缺乏研究。已有研究表明:不同的生物医学信号具有不同的赫斯特甘植肌D壳澳缘缤夹纬傻娜非谢粕杏写徊的作用,具有重要的理论和实用价值。本课题研究分为两部分:第一部分为采集系统硬件平台的搭建,以及相应部分的软件设计:第二部分是脑电信号内部噪声的删除与重构。采集系统的硬件设计又分模拟部分和采集部分。模拟部分包括放大、带通滤波、线性隔离等;采集部分采用骷瓿啥嗤ǖ赖腁/;弧⒋型ㄐ以及相应部分的软件设计等。该系统具有抗干扰能力强、功耗低、体积小、性价比高等特性,适应了目前仪器便携化的发展趋势。检测法相结合的方法,并将其应用于脑电信号内部噪声的删除与重构。通过对脑用价值。关键词:⑹莶杉⒍懒⒎至糠治觥⒑账固刂甘⒛勘旰上海大学硕士学位论文
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第一章绪论§引言§.缱由镅У牟耙庖§。《基于缘缧藕挪杉低车纳杓朴胄藕湃ピ胙芯俊妨ナ粲诟昧煊虻难对于人类智慧的集中表现——人的思想的产生过程和机制,也都还是“未解之生物技术作为生命科学前沿与工程技术相结合的综合性学科,正迅速应用到工业、农业、医药、医疗和环境保护的各个部门,生物技术的不断创新和崛起则进一步为人类健康、农业发展和环境保护等的可持续发展提供了契机。生物电子学是一门新兴的交叉学科,它以扑恪⑸镄酒⒁窖С上及图像处理、计算机辅助诊断与手术、生物医学仪器研发等为主要研究对象。旨在以生物技术与工程手段研究和解决生物学和医学中的有关问题,是综合生物学、医学、电子学、计算机以及自动化等学科的优势,属于全新的高新科技研究究范围。在当代的生命科学中,脑科学的发展已经令人瞩目。曾经有人预测,世纪将是脑科学时代,这种预测并非无稽的臆断。人类智慧对自然的征服,在世纪已经达到登峰造极的地步,但对于产生智慧源泉的人脑的认识,还远未完结。迄今为止,对于入脑产生的很多行为,还不能从机能学和形态学上加以全面解释:谜”。因此,今后相当长的一个时期内,人类对大脑的研究将始终处于科学前沿的地位。由于脑电的研究是一种真正无创伤的脑功能研究,因此,对脑电信号的研究成为脑功能研究的热点之一。对于脑电波产生的原理目前较公认的论点是突触后电位学说,即认为脑电波是皮层内神经细胞群同步活动时突触后电位的总和‘“。人类或脊椎动物在安静情况下,即使没有任何特定刺激,在大脑皮层上也能记录到持续节律性的电位变化,这种电位变化称为脑电的自发活动,被描述下来即称为自发脑电图,我们通常所上海大学硕士学位论文
§.缘缧藕诺奶氐多,其规律又未被认识,它的规律只能从大量统计结果中呈现出来。从而必指的脑电图就是自发脑电图。如图与图所示。图大脑皮层大量的细胞同时去极化,产生了级的电位图菲ど峡梢圆饬康兜谋砻娴缥◆脑电信号非常微弱,且背景噪声很强。一般藕胖挥左右,最大为诱发脑电信号只有微伏量级1尘霸肷渴侵阜茄芯慷韵蟮男号在观察中有很强烈的表现,例如精神紧张、面部肌肉动作等带来的伪迹、强烈的工频干扰等。因此脑电信号的提取与处理对检测系统、分析系统有很高的要求,其需具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声放大技术,能从强噪声中提取弱信号的高质量滤波措施等。◆脑电信号是一种随机性很强的非平稳信号。随机性强是由于影响它的因素太须借助统计处理技术来检测、辨识和估计它的特征。非平稳性是由于构成脑电信号的生理因素始终在变化,而且对外界的影响有自适应能力。因此又是统计特性随时间变化的非平稳信号。有资料报道,藕懦ざ却秒增至秒,其平稳性由%降至%。◆非线性。生物组织的调节及适应机能必然影响到电生理信号,使其具有非线性特点口】。上海大学硕士学位论文
§.缘缧藕诺奶氐多,其规律又未被认识,它的规律只能从大量统计结果中呈现出来,从而必性特点吼指的脑电图就是自发脑电图。如图与图所示。图大脑皮层大量的细胞同时去极化,产佳了级的电位图头皮上