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基于ARM的脑电测量电路的研究

张国臣  
【摘要】:随着科学技术的不断发展,脑电的应用越来越广泛,从康复医疗到军事武器等方面都有涉及到。脑电所蕴含的信息包括生理、心理和病理方面。 以前还只是想象中的“意念移物”现在已经成为现实,尽管还不是那么自如,但已经有了雏形,那就是脑-机接口(Brain Computer Interface)。目前全世界有很多组织在研究,势头正猛,但还处在实验室阶段,未能普及开来,且通讯速度低。效果不稳定;而大众所普遍接触到的是脑电图机,但是它的应用也仅局限于医院。医院的脑电图机有个致命的缺点就是体积庞大不能随身携带进行实时监控,比如某些疾病在就医的时候其发病特征不能被及时发现。 本论文在深刻分析了脑电信号的相关特征后,设计了一套脑电采集方案。信号采集部分主要分为四级,包括射频滤波、仪表放大器、高通滤波、低通滤波、共模抑制电路以及后级放大器。MCU主要使用了在市场上比较广泛应用且货源充足的STM32处理器,它具有丰富的外设,不需要单独的A/D芯片,就能将脑电模拟信号转换为数字信号。通过SD卡存储电路可以将采集到的脑电信号保存到SD卡中,方便转移。为了便于以后进行脑机接口的实验,我们预留了USB端口,以便于上位机对信号的分析处理。 本论文所设计的脑电信号采集系统具有一定的社会价值。实验结果表明,本系统可以得到清晰的脑电信号,对后期的实验应用有着一定的价值。


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