八导大鼠脑电采集系统

发布时间：2017-07-02 16:03

  本文关键词：八导大鼠脑电采集系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：脑功能研究一直是科学研究的热点,皮层脑电信号因其独特的优势被广泛的应用于癫痫和脑机接口等研究和应用领域。在进行基于皮层脑电信号的研究时,由于要对被试进行开颅手术,往往选择大鼠等动物来进行实验。本文设计了一款用于采集大鼠皮层脑电的八通道脑电采集系统。八导大鼠脑电系统的设计主要分为模拟和数字两部分。模拟部分采用高性能的仪用运算放大器构成前置放大电路,并设计反向积分电路以实现高通滤波效果。数字电部分主要包括八选一电子开关、模数转换器、DSP和USB芯片。DSP为数字部分的核心器件,通过DSP来控制电子开关和模数转换器以实现对八通道信号的循环采集以及将模拟量转换为数字量。在DSP中对数据进行滤波处理,滤除50Hz工频干扰和其谐波干扰。最后通过USB将处理后的数据传送到PC上位机。在PC上位机中设计操作界面,用户可以通过该界面实现对整个脑电采集系统的操作。为检测该采集系统的性能,对其各项指标进行了测试。并对系统中的滤波算法进行测试,结果显示系统可以滤除50Hz工频干扰及其谐波干扰。之后,对大鼠的皮层脑电进行采集,分别采集其静息态、探索状态和癫痫发作状态时的皮层脑电。对采集到的数据进行时域和功率谱密度的分析,可以得出采集到的皮层脑电符合大鼠当时的脑部活动状态。通过以上测试,设计出的脑电采集系统可以用于大鼠皮层脑电信号的采集和研究。
【关键词】：皮层脑电采集 ECoG 数字滤波
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R741.044;TN911.7
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 脑电采集系统的发展及现状10-11
• 1.3 本论文研究内容11-12
• 第二章 大鼠皮层脑电信号和系统设计方案12-16
• 2.1 皮层脑电及癫痫12-13
• 2.1.1 皮层脑电信号产生原理及分类12
• 2.1.2 癫痫脑电信号特征12-13
• 2.2 大鼠皮层脑电信号的采集方法13-14
• 2.2.1 电极位置13
• 2.2.2 癫痫发作的生理状态13-14
• 2.3 系统设计方案14-16
• 第三章 硬件设计16-31
• 3.1 模拟电路设计16-25
• 3.1.1 前置放大电路16-19
• 3.1.2 滤波电路19-23
• 3.1.3 右腿驱动电路23-25
• 3.2 数字电路设计25-31
• 3.2.1 模数转换器的选择25-26
• 3.2.2 DSP电路26-28
• 3.2.3 USB电路28-31
• 第四章 软件设计31-62
• 4.1 数字滤波器31-39
• 4.1.1 IIR与FIR滤波器对比31-32
• 4.1.2 IIR滤波器设计基础32-35
• 4.1.3 IIR滤波器结构35-39
• 4.2 50Hz陷波器设计39-49
• 4.2.1 MATLAB中陷波器的设计39-47
• 4.2.2 陷波器的C语言实现47-49
• 4.3 梳状滤波器设计49-56
• 4.3.1 MATLAB中梳状滤波器的设计50-53
• 4.3.2 梳状滤波器的C语言实现及优化53-56
• 4.4 其他程序设计56-62
• 4.4.1 嵌入式程序56-60
• 4.4.2 PC上位机程序60-62
• 第五章 系统性能测试与结果分析62-70
• 5.1 系统性能指标测试62-66
• 5.2 大鼠皮层脑电采集测试66-70
• 第六章 结论70-72
• 6.1 总结70
• 6.2 展望70-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-75

【参考文献】

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1 李金坤;颞叶癫痫大鼠认知功能改变与脑电的相关性研究[D];电子科技大学;2011年

  本文关键词：八导大鼠脑电采集系统，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：510540