多通道EP/EMG系统设计及特征提取算法研究
诱发电位信号(Evoked Potentials，EP)是人体在外界刺激下所表现出来的神经系统活动状态，它描述了人体神经系统对受到外界刺激在特定部位与特定时间所综合呈现出来的电学特征，是一种极其微弱的人体电生理信号;肌电，是指肌肉在静止或收缩的时候所表现出来的电活动，记录肌肉电位活动的曲线称作肌电图(Electromyography，EMG);其中，特别是诱发电位的采集提取，对研究中枢神经系统提供了新的方法，目前对诱发电位进行检测判断，是现代神经学临床诊断的重要工具之一。它是通过对人体施加视觉、听觉或体感刺激等方式，在相应体表部位记录人体产生的诱发生物电活动;诱发电位的研究对人体神经系统的临床诊断、医学康复工程、信息传递等领域都具有重要的意义，已成为相关领域的研究热点。 本文提出的多通道EP/EMG采集系统，通过微弱信号放大技术及多通道同步采集技术，可精确采集提取诱发电位信号，由上位机模块、主控制器模块及刺激器模块、信号放大调理模块组成。刺激器模块可以产生棋盘格、LED闪光刺激、滴答音、爆破音的方式对人体施加刺激，刺激所产生的诱发电位信号由信号采集模块进行信号放大调理模块的处理，经控制器模块通过高速A/D采集对放大后的电生理信号进行采集，并通过以太网，以TCP/IP通信协议将数据发送到上位机软件中，由上位机软件进行实时的波形显示、测量、信息管理以及进一步分析处理。EP/EMG信号所处环境复杂，极容易被外界环境干扰所淹没，而临床采集过程中往往存在大量的环境噪声，如自发脑电信号、眼电信号、心电信号等，故本文需要进行对视听觉诱发电位进行提取算法的研究。文章分析了传统叠加平均技术的优缺点，并针对叠加平均后残留干扰噪声及潜伏期的扰动问题，提出一种基于反正切函数的IIR滤波器叠加平均算法。并使用该算法对采集数据进行测试，测试结果表明该算法实用有效，满足临床医疗的要求。
肌电信号;生物传感器;数据采集;信号处理
广东工业大学
硕士
控制理论与控制工程
谢光汉
2015
中文
TP212.3;TP274.2
72
2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）