一款便携式脑电采集系统的设计与实现研究

针对脑电采集系统中存在的应用需求,设计一种基于STM32的便携式脑电采集系统。该系统采用3.7V聚合物锂电池供电,设计有信号采集处理模块、主控模块、无线通信模块和上位机显示,利用蓝牙2.0标准进行数据传输实现前额脑电信号的实时监测和专注度分析,具有携带便捷、功耗低、显示界面友好等特点。目前,该系统运行平稳应在脑电监测及诊断等领域具有一定的应用价值。

基于虚拟仪器技术数字化脑电采集系统的研制

介绍了一种16通道数字化脑电采集系统。它以MSP430单片机为核心设计硬件电路,精简了模拟电路,外围整合高性能模拟器件和高速多位多通道模数转换器件,通过USART接口与PC进行数据传输。上位机软件基于虚拟仪器技术开发,实现了多导脑电的实时采集、显示和存储。该系统具有精度高、性能稳定、体积小和功耗低等特点,为多导脑电的检测提供了一种有效手段。

基于DSP的数字化脑电采集系统的设计

目的:设计一种小型的便携式数字化脑电采集系统。方法:分析脑电的微弱信号特点,设计脑电前置放大电路,基于DSP,构建数字化脑电采集系统。结果:实现了小型化、数字化脑电采集系统的构建,并通过实验得到了验证。结论:系统使用方便,易于携带,有利于脑电图机社区化、家庭化的普及,符合经济要求。

基于石墨烯干电极设计的便携式脑电采集系统

针对商用脑电(EEG)信号采集设备价格昂贵,实验前期准备耗时长且使用舒适性较差等问题,设计了基于石墨烯干电极的便携式脑电采集系统。系统通过石墨烯干电极采集信号,以ADS1299为前端模/数转换芯片,配合PIC32MX250F微处理器实现对EEG信号的实时采集,EEG数据经Wi-Fi无线模块上传至计算机进一步处理分析。三种任务态实验测试表明,系统使用便捷,能够有效采集EEG信号,在实验教学中具有一定应用价值。

基于NCP1351B的脑电采集仪的电源设计与研究

NCP1351B是一款新型低功耗、离线式电流模式控制芯片。该芯片保护功能完善,同时具有良好的待机能耗。对芯片的2个重要特性待机工作模式和负电流检测技术进行研究和分析;利用这2个特性设计脑电采集仪的电源。实际生活中要求脑电采集仪在空闲时自动进入待机工作模式,一旦开始工作时,迅速进入正常工作状态,这就要求电源有良好的待机能耗。实验结果表明,基于NCP1351B的脑电采集仪电源的带负载能力强、稳定性好、输出峰峰杂音小,同时具有很低的待机能耗,达到了节能目的。

简便脑电采集系统的设计

脑电图受到非医疗领域的越来越多的科学研究者的注意，比如研究非线性科学（如混沌，Chaos）的、研究自动控制（如脑控）的、研究认知科学的等等。现介绍一个简便的二通道脑电数据采集系统，基于微机，可进行实时处理，设计方便，花费低廉。

八通道视觉诱发脑电采集系统设计及实现

针对脑电信号的低信噪比和脑电采集系统的发展要求,设计了基于TI公司ADS1299的脑电信号采集系统,能便捷有效地采集视觉诱发脑电信号。主要通过24位高精度模拟前端ADS1299将脑电信号转为数字信号,最后经USB转串口模块传至上位机;上位机使用JAVA编程对脑电信号进行实时显示并存储;设计了左右手运动想象脑电范式程序,能记录刺激呈现时间、刺激类型及行为数据。对采集到的左右手运动想象视觉诱发脑电信号进行特征提取及分类研究,采用BP神经网络的分类率可以达到70%。

16通道脑电采集系统设计与实现

针对现有脑电采集设备成本高、不便携等问题,设计了一套16通道脑电采集系统。该系统具有优化电源,可以电池供电;级联多个模拟前端扩展为多通道的脑电采集系统,并通过片选信号选择所需通道数,以动态和个性化的方式配置每个通道;通过高速无线模块将脑电信号发送至上位机。为测试系统性能,分别采集、分析了5位被试者的自发脑电信号和稳态视觉诱发脑电信号。自发脑电闭眼时出现明显的α节律;稳态视觉诱发脑电信号在对应的刺激频率和谐波上出现谱峰。实验结果表明:该采集系统可准确采集到人体自发脑电和诱发脑电信号,并可用于脑机接口应用领域,具有一定理论与应用价值。

基于双ADS1298的多导联脑电采集仪的研究设计

本文采用双ADS1298作为信号采集前端设计多导联脑电采集仪,选用低功耗的新塘单片机NANO100作为主控芯片,数据存储在仪器中的TF卡中,并通过蓝牙实时传输单导联数据至计算机后手机等终端设备上。仿真结果显示采集仪可以精确采集到的8uV的电压信号,具有高信噪比,低功耗,体积小便于携带的优点。

脑电采集系统的发展及其现代化应用

脑电信号包含了运动、语言和思维意识等丰富的大脑信息,反映着人的情绪、警觉度等生命体征状态。近年来,由于脑电信号处理的飞速发展,脑电应用也从医疗康复向驾驶安全、教育辅助和娱乐消费等日常领域发展。脑电采集系统由头皮电极、信号隔离放大器、模数转换器和无线发送等模块构成,低功耗、小体积和便携化是当前的主要方向。对适宜佩戴的电极、高集成度采集芯片和分析算法的研究现状、难点进行了分析和预测,并对脑电采集系统在军事领域的广阔应用前景进行了展望。

便携式柔性石墨烯电极脑电采集系统

脑电能反映人脑的健康及认知活动状况,是脑疾病诊治及认知神经科学的重要参数。基于头皮脑电的脑电信号监测也是脑机接口的重要手段。该文开发一种基于柔性石墨烯干式脑电(EEG)电极和便携式无线终端的脑电采集系统。利用真空抽滤的方法制备了柔性聚酯纤维(织物)基底石墨烯织物电极,基于ADS1299模拟前端和超低功耗单片机设计实现了便携式低功耗无线脑电采集系统,能够实现脑电信号的采集、处理、存储和无线传输。对石墨烯电极的导电特性、耐久性、稳定性进行了测试并和商用氯化银电极进行了对比。结果表明,文中开发的石墨烯电极能够实现脑电信号的高信噪比精确采集,并且满足长期佩戴所需的耐摩擦性。与皮肤连续摩擦接触的测试结果表明,随着时间的推移,石墨烯电极本征阻抗及采集的脑电信号质量并没有发生明显变化。基于石墨烯电极的便携式无线脑电采集系统数据采集准确可靠,设计合理,运行稳定,能够满足便携式脑电采集设备的需要。

睡眠监测系统中脑电采集装置的设计

脑电采集装置在脑电睡眠监测系统中起着关键作用,针对目前脑电采集装置存在体积庞大,价格昂贵的现状,设计了一套体积小,功耗低,便于佩戴的脑电采集装置。应用ADS1299脑电采集芯片设计了脑电采集装置的电路及相应的控制程序,并用该装置采集受试者的脑电信号,将脑电信号导入Matlab做处理和显示。实验结果表明该装置可以采集到人体脑电信号,可用于睡眠监测系统的脑电采集。

便携式脑电采集器研究与设计

脑电信号是人脑内部各种活动的外部表征,脑电信号的分析及处理对临床上一些疾病的诊断和治疗十分重要。基于脑机接口技术,提出了便携式脑电采集器的设计,它将脑电信号进行收集,通过蓝牙的上行通道将信号传递到计算机,并进行信号处理分离出5种脑波信号,在编制的显示软件中准确显示出来,为我国脑机接口技术向实用性转化提供了依据。

可抑制工频干扰的8通道脑电采集系统及信号处理方法

针对现有通道数量较少的脑电采集设备受工频干扰严重的问题,设计并开发了一套可抑制工频干扰的8通道脑电采集系统及方法。首先,系统使用生物电信号采集前端ADS1299,采用集成陷波芯片UAF42,通过高速无线模块将8通道的脑电数据发送至上位机;其次,提出了频率谱分析法与频率扰动图像分析法相结合的脑电信号处理方法,分析了枕叶区两个电极的脑电信号,用频率扰动图像改进了频率谱显示的不足,以达到扩展脑电信号时域和频域共存的目的;再采集6位健康大学生的枕叶区单电极脑电信号并进行频率谱分析,验证了系统的稳定性。系统实验及处理方法表明:被试者闭眼时发现了α波节律;在8~14 Hz处α波谱峰值尤为明显,并且观测到在50 Hz频率处有明显的信号衰减;采用文中的处理方法实现了时域与频域共存的脑波图像,该系统及方法可以准确地采集处理人脑的自发脑电信号,减小了工频干扰对脑电信号的影响,可用于视觉诱发、睡眠监测以及运动想象等脑⁃机接口领域。

脑电采集电极研究进展

脑电电极是脑电采集系统的第一环节,高效便捷稳定地获取脑电信号是研究脑科学的重要保证。从传统的Ag-AgCl湿电极到石墨烯干电极、多孔陶瓷半干电极,检测电极的发展已经获得长足进步。介绍了脑电采集系统的结构、脑电极的分类方法和各类电极的近期研究成果及专利,并讨论了电极新型材料的选取、更优结构的设计以及先进加工制备工艺,最后分析了脑电极的研究方向和发展前景,对脑电采集电极的学习及设计有参考价值。

基于三导联脑电采集诊断算法的研究

为加强脑电信号监测,研究适用于日常动态监测的穿戴式脑电信号采集与处理设备,基于可穿戴式三导联脑电采集装置进行脑电信号采集,通过小波变换结合Kalman滤波技术处理脑电信号,去除与大脑认知功能无关的眼电伪迹信号,提高了信号采集的准确性,实现了更高精度的信号采集及分类处理。

基于水凝胶电极的便携式脑电采集系统

针对现有脑电采集系统存在成本高昂、设备使用繁琐、佩戴体验差等问题,设计了基于水凝胶电极的便携式脑电采集系统。该脑电采集系统通过水凝胶电极采集头皮脑电信号,使用ADS1299集成芯片作为模数转换器,通过无线连接方式与主机相连。实验表明,该脑电采集系统能够有效采集头皮脑电数据,信号特征显著,设备使用便捷,佩戴舒适,能够满足脑机接口相关实验需要。

基于模拟前端ADS1299的脑电信号采集系统

设计了一套脑电信号采集系统,能够便捷地采集人体脑电信号,具有体积小、精度高、简单易用的特点。系统包括硬件和软件两大部分,硬件部分主要由最新的24位模拟前端ADS1299和AVR单片机构成。系统能够采集8通道的脑电数据,通过USB转串口模块上传数据至上位机。软件部分使用Java编程实时显示与存储采集到的脑电信号,随后通过Matlab对采集到的脑电信号进行后续分析。实验结果显示:本系统能够精确显示出眼电波形,当被试者闭眼时,枕叶电极的α波段波形尤为明显。

基于Android的脑电信号无线采集与分析系统设计

提出一种基于Android平台的脑电无线采集与警觉度监测终端的设计。采用Wi-Fi作为无线通信方案,以Android手机作为上位机,在手机上设计应用程序,通过手机应用程序可以方便地实现对采集设备的参数设置、无线连接、数据接收、波形显示、数据分析和文件存储。Android手机端通过Wi-Fi与下位机建立通信,实时接收Wi-Fi模块发送的脑电数据,绘成脑电图,并能通过手机端向下位机发送控制命令,再将基于极限学习机的脑电信号分类算法通过Java编码移植到手机内部,分析脑电信号所携带的警觉度信息。立足便携式脑电信号无线采集系统,在系统中加入基于Android系统的传输控制方法,并植入训练速度快、分类效果好的算法程序,为便携式脑电信号采集提供了一个新方案。

一种便携式脑电采集系统软件设计

阐述在现有便携式脑电采集设备的基础上设计一个脑电采集系统的软件,该软件能完成对脑电的采集以及能进行相关的脑电分析,利用C#平台进行软件的编译,结合Matlab进行混合编程,提高了信号分析的效率。实验结果表明,所设计的软件能完成脑电信号数据接收、分析处理、脑电图绘制,可以根据需求进行功能扩充和调整。