multisim的肌电信号的采集与分析.doc

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1、院（系）：基层教学单位：学号学生姓名专业（班级）设计题目基于multisim的肌电信号的采集与分析设计技术参数输入阻抗≥1GΩ;共模抑制比>93dB带宽0-100Hz能滤除50Hz工频干扰总增益4000-100000设计要求设计肌电信号调理电路，能够实现肌电信号的放大、滤波基本功能；利用MULTISIM软件进行电路仿真与优化。工作量调设计心电信号调理电路；MULTISUM软件学习；功能电路仿真与参数优化；完成课程设计报告一份工作计划1天方案调研与系统总体设计；2天仿真软件学习；3天功能电路仿真与元件参数优化；4

2、天整体电路联调；5天系统总结完成报告。参考资料1．《现代测控电路》李刚等天津大学出版社2《Multisim11电路仿真与实践》梁青等清华大学出版社3．网上相关资料指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年月日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：①该生学习态度（认真较认真不认真）②该生迟到、早退现象（有无）③该生依赖他人进行设计情况（有无）成绩：指导教师：年月日答辩小组评语：①设计巧妙，实现设计要求，并有所创新。②设计合理，实现设计要求。③实现了大部分设计

3、要求。④没有完成设计要求，或者只实现了一小部分的设计要求。成绩：组长：年月日课程设计总成绩：答辩小组成员签字：年月日目录第1章摘要…………………………………………………………………………1第2章基本原理……………………………………………………………………3第3章设计及仿真……………………………………………………………53.1前置放大…………………………………………………………………53.2滤波电路…………………………………………………………83.3主放大电路………………………………………………………103.45

4、0Hz陷波电路………………………………………………………12第5章结论………………………………………………………………………16参考文献……………………………………………………………………………18共页第页第1章摘要肌电信号是一种复杂的生物医学信号，是肌肉收缩时产生的电活动，不仅与肌肉本身的生理特性有关，也与神经控制系统有关。因此，肌电信号的研究分析已成为临床诊断、康复工程、神经生理学和生物力学等诸多领域的研究热点。目前，国内外生产的肌电反馈产品较多，它对临床诊断，康复医学及运动医学等领域方面起着重要作用。本文

5、从肌电信号的产生机理入手，研究了肌电信号的特点和提取的方法，通过肌电变化转化成直观的肌电波，以此表征肌肉的活动状态，并通过此反馈给患者，使患者能感知肌电的这种变化，并进行反复的调控训练，从而达到康复训练和治疗的目的。生物反馈疗法是应用电子仪器，将人们正常意识不到的身体功能，如肌电、脑电、皮温、心率、血压等转变为可以被人察觉到的信号，如视觉或听觉信号，再让患者根据这些信号，学会控制自身不随意功能的治疗和训练方法。这一疗法自60年代提出并开展以来，以其无损伤，无痛苦，无药物副作用，方法简便，疗效满意等优点而被许多国

6、家重视并采用，特别是一些发达国家己把生物反馈和自身调节作为一种常规方法，广泛开展于临床医学临床。肌电反馈仪及电刺激应用普遍，国内外生产的品种也比较多，它在临床诊断，康复医学及运动医学等领域方面起着重要作用。随着科学技术的快速发展，新技术、新产品的不断涌现，人们对仪器的功能、灵活性的要求越来越高。虚拟仪器技术是仪器技术和计算机技术相结合的产物。经过了近20年的发展，它已成为2l世纪测试技术和仪器技术发展的主要方向。本课题的研究目的就是为了采用虚拟仪器技术，发挥其强大的软件优势，来实现传统的治疗仪。这将对节约成本，

7、利于开发编程等方面有很高的益处。共页第页第2章基本原理肌电信号是肌肉中运动单元动作电位(MUAP)在时间上和空间上的叠加，表面肌电信号则主要是浅层肌肉和神经干上电活动的综合效应。肌电信号的幅值本质上是随机信号，其峰一峰幅值范围为0-10mv，均方根幅值范围为0-1.5mV，主要集中在100-500uV，频率范围在0-10KHz，有用能量分布在0-500Hz频率范围之间，主要能量集中分布在50—150Hz频率范围之间。图1硬件结构图由于人体表面肌电信号非常微弱，从几微伏到几毫伏，并存在高频电磁干扰，50Hz工频干

8、扰和极化电压干扰等。因此选用高共模抑制比的仪表放大器AD620和高通滤波电路作前置隔直放大，消除极化电压的干扰；通过带通滤波放大电路消除高频电磁干扰：用50Hz陷波器消除工频干扰，并用通过隔离放大器使检测的肌电信号和后端处理信号隔离，保证了人体安全。通过前置放大和二级放大，并经过信号调理后把信号传给AD转换器，供AD采样。由于肌电信号的个体差异性，在设计放大通道时，放大倍数在4000-