多通道脑电采集分析系统的设计

《多通道脑电采集分析系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第l章序论共模干扰。前置级须采用高CMRR差动放大形式，以减少共模干扰。共模抑制比应在80dB以上，最好高于lOOdB。3)低噪声、低漂移。主要作用是对信号的影响小，提高系统信噪比，使拾取微弱信号的能力强，以及能够使输出稳定睇叫[27]o4)高计量性能符合JJG954—2000《脑电图及脑电地形图计量检定规程》的要求Iz8l。5)电器安全要符合GB9706．1-2007《医用电气设备第一部分安全通用要求》pJ及GB9706．2卜2005《医用电器设备第2—26部分：脑电图机安全专用要求》[301的要求。6

2、)软件功能应能满足临床诊断的要求，能够采集、回放数据，并进行波形的测量，具有丰富的报告系统。1．5研究目的本文的目的是设计出一款24个通道的脑电采集分析系统，不但能记录19导脑电信号，还能辅助记录心电、眼电、表面肌电；具有阻抗测试、定标、平均参考导联等功能；软件功能包括脑电、心电、眼电、肌电、呼吸信号的记录、显示、事件标记、回放、测量：分析功能包括地形图分析、频谱分析。能够满足门诊常规脑电图检查，脑电长时监护，睡眠监护等临床需要。1．6研究流程与步骤图l·l研究流程与步骤1．7论文架构本论文共分五章，各章

3、主要内容如下：3东南大学硕士学位论文第1章：第2章：第3章：第4章：第5章：绪论，介绍脑电图的历史、脑电信号的特点及脑电采集分析系统的设计要求。硬件系统设计，系统总体架构及脑电放大器的设计。采集分析软件的设计，介绍脑电采集分析软件的设计。系统整合与测试，介绍系统性能测试方法和测试结果。总结，总结现有工作，展望脑电采集分析系统的发展趋势。4第2章硬件系统设计2．1硬件系统总体设计2．1．1硬件系统架构本系统是一台基于PC的数据采集分析系统，其核心部分是脑电放大器和运行于PC机上的采集分析软件。用电极线、电极

4、将人体头皮的电信号引入脑电放大器，脑电放大器将信号经过前置放大，滤波，再放大等信号放大和调理过程，达到能够进行AD采样的程度，送入AD采样芯片进行AD转换，变模拟信号为数字信号，数字信号经USB接口传输到计算机，供软件分析处理。由于普通的计算机不符合GB9706．1—2007《医用电气设备第一部分；安全通用要求》，所以计算机的供电要经过一个隔离变压器，以提高应用部分及外壳与网电源的隔离程度，减小系统的漏电流。硬件系统框图如图2．1所示。2．1．2硬件系统框图图2-I硬件系统框图2．13系统运行环境由于本系

5、统是基于PC的数据采集分析系统，PC机的软硬件环境需要满足最基本的要求。系统运行的软硬件环境要求如下：软件环境：Windows2000、WindovsXP或WindowsVista操作系统，DirectX8．1以上版本。硬件环境：IBMPC兼容机，P42．4GH以上CPU，CD．RW刻录机，80G以上硬盘，液晶显示器，声卡和音箱，打印机，隔离变压器。2．2脑电放大器设计指标要求1．通道数总共24通道，其中：EEG19导，EOG2导，EMG1导，EcGl导，Resp(胸腹运动或口鼻气流)1导。2．脑电放大器

6、辅助功能①脑电阻抗测试功能，在计算机上用软件显示电阻值。②定标功能：50lJV@0．5Hz方波。③脑电参考电极的选择：AI+A2，A1，A2，Avg，A1一LeftA2一Right。3．脑电放大器与计算机的接口USB2．0，高速模式。4．脑电放大器的供电UsB总线供电。5．脑电放大器技术指标①放大倍数500倍。②输入范围：差模20mVp—P，共模±4V。③共模抑制比：110dB。5东南大学硕士学位论文④输入噪声≤2IIVp—p。⑤带宽：0．Ol—lOOHz。⑥耐极化电压：±500my。⑦差模输入阻抗：20

7、M⑧可调高通：0．01Hz、0．1Hz、0．2Hz、0．5Hz6．AD采样技术指标①采样通道：24②采样位数：16位③采样频率：256Hz、512Hz、1024Hz可选④采样分辩率：O．3IlVp_p7．电极线接口EEG、EMG、EOG、ECG采用标准1．5mm针形插座。Resp用5芯圆形Lemo插座。8．安全性：①电介质强度：电极线与USB接口隔离4000Vrms。②患者漏电流：d．C．小于0．01mA，a-c．小于0．1mA③患者辅助电流：d．c．小于0．OlmA，a．C．小于0．1mA④外壳漏电流：

8、小于O．1nIA2．3脑电放大器总体设计2．3．1脑电放大器框图2．3．2脑电放大器电源系统设计图2-2脑电放大器电路框图系统所需要的电源如下：1．USB总线输入电源USBV：+5Y，500mA，这是系统总电源输入，脑电放大器所有需要的能量都由USB总线提供。2．USB接口单片机CY7C68013A及其外围接口电路所需电源为：+3．3V，65mR。+3．3V电源6第2章硬件系统设计由USB总线USBv电源经过LDo芯片LTl0