多导睡眠生物电信号监测与评估系统的设计与实现

发布时间：2024-02-23 21:03

　　随着人们生活节奏的加快和生活压力的增大,睡眠问题逐渐成为社会关注的热点话题,因此高效高质量地采集睡眠生物电信号对睡眠监测及治愈相关睡眠疾病十分重要。但是国外多导睡眠监测设备性能良好但价格较为昂贵,而国内设备价格相对较低但性能难以保证,这就为高质量地获取睡眠生理信号提高了难度;同时,数据采集者难以精准获取采集设备的稳定运行状态和环境噪声的影响程度,使得数据采集效率和质量难以得到保证。结合美国睡眠医学会标准和设计需求指标,自主设计开发的多导睡眠生物电信号监测及评估系统有效提升了多导睡眠生物电信号采集实验的效率和可靠性。下面将详细阐述主要研究工作:首先,针对多导睡眠生理信号监测系统,为了采集幅值微弱的脑电信号,依托脑电噪声抑制技术,本文重点设计了模拟前端电路和右腿驱动电路,并分析了电路的工作特性和共模抑制比改善特性;为了精准获取人体生物阻抗,基于人体生物电学模型,进行了仿真设计,给出了合适激励输入和阻抗检测方案;另外从电源噪声抑制和安全角度出发,给出了低噪声电源和接口安全保护解决方案。其次,为了满足信号源有标准测试信号输出模式、共模抑制比测试模式、真实生物电信号回放模式的三种输出模式,依托直...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1高精度生物电信号源输出模式图

第2章系统总体设计方案分析-7-为了满足测试和评估需求，高精度生物电信号源应该能够以三种信号输出模式进行信号输出如图2-1所示：(1)标准测试信号输出模式：此模式下，信号源输出正弦波信号、方波信号等常规的标准测试信号，且每个通道的输出信号属性可利用上位机进行单独在线配置，为分析多....

图2-2多导睡眠生物电信号监测及评估系统总体设计方案

燕山大学工程硕士学位论文-8-于高精度生物电信号源的评估系统则采用了PC+FPGA+SOPC数据架构，PC来完成人机交互界面并发送相关配置指令给SOPC核心处理器，SOPC作为高精度信号源的“大脑”，负责解析上位机指令信息，初始化D/A模块，配置人体阻抗网络、执行读取SD卡数据并....

图2-3多导睡眠生物电信号监测子系统总体方案

第2章系统总体设计方案分析-11-该MCU的WIFI模组也只需要32元/片，性价比超高且配套资料齐全，利于二次开发。本文从系统性能、功耗特性、集成度角度出发，经过仔细参数对比和慎重选择，最终采用ADS1298和STM32F205RGT6作为核心芯片的设计方案，进一步搭建出一个精度....

图2-4两个AD采集芯片级联

燕山大学工程硕士学位论文-12-证了时钟同步性，有效避免了异步时钟问题，利于数据对齐和后期数据处理。作为多导睡眠生物电信号监测系统的核心元器件，ADS1298的灵活拓展性使得睡眠生物电信号监测通道的添加提供了极大的便利。图2-4两个AD采集芯片级联2.2.2高精度生物电信号源的总....

本文编号：3907968