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脑电信号采集与分析系统的设计

作　者: 许凤娟
导　师: 庞春颖
学　校: 长春理工大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 脑电信号采集脑电信号分析小波变换
分类号: R318.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 63次
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内容摘要

脑电是一种典型的生物电信号,其中包含了大量的生理和病理信息,既是临床诊断脑部疾病的重要工具,也是了解神经细胞放电活动与人的生理和心理活动关系的重要途径,因此,脑电的采集与分析在临床医学和认知科学领域具有重要的意义。脑电是隐藏在强噪声中的非平稳信号,它具有生理信号强度弱、频率低、干扰强的特点,因此对脑电信号的有效提取显得尤为重要。本文根据脑电信号的这些特征,针对脑电信号的采集做了深入研究。本系统包括采集、通信、分析处理三个部分,首先,采集部分将电极得到的脑电信号放大到A/D处理要求的大小,并设计滤波电路将干扰信号滤除,以ATmega8为控制中心完成脑电信号的模数转换；通信部分利用AVR单片机的USB通信技术,完成单片机与计算机的通信；在了解目前脑电信号分析处理现状的前提下,本文对采集到的脑电信号做了分析。分析方法着重介绍了脑电信号的小波变换,采用多分辨率分析将脑电信号中的高频信号剔除；采用小波包分析提取脑电中的四种节律；通过尺度变换对癫痫病人的脑电信号进行处理。本系统可以将脑电信号有效地提取出来,并能对采集到的信号进行分析处理。本文通过疲劳实验,分别处理正常人在精神饱满时和疲劳状态下的脑电信号,将二者的节律提取结果和功率谱图做了对比,得出在疲劳度与脑电波变化的规律。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-14
  1.1 课题的研究意义  7
  1.2 脑电信号的特征  7-10
  1.3 脑电研究发展  10-12
  1.4 本文的研究内容  12-14
第二章脑电的分析方法及小波分析的基本理论  14-24
  2.1 脑电的分析方法  14-18
  2.2 小波分析的基础理论  18-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章脑电信号采集  24-36
  3.1 脑电的采集  24-25
  3.2 脑电的模拟调理电路  25-32
  3.3 AD转换及通信  32-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章基于小波变换的脑电分析  36-47
  4.1 EEG信号的多分辨率分析  36-37
  4.2 癫痫病的棘波检测  37-39
  4.3 脑电节律性提取  39-41
  4.4 脑电的功率谱估计  41-42
  4.5 疲劳分析  42-46
  4.6 本章小结  46-47
第5章脑电分析系统的实现  47-52
  5.1 系统开发环境简介  47-49
  5.2 EEG自动分析系统的组成  49-50
  5.3 EEG分析系统的实现  50-51
  5.4 本章小结  51-52
结论  52-53
致谢  53-54
参考文献  54

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