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1、第18卷第1期淮阴工学院学报Vol.18No.12009年2月JournalofHuaiyinInstituteofTechnologyFeb.2009基于Multisim的脑电滤波电路的设计尹晓琦(淮阴工学院电子信息工程系,江苏淮安223003)摘要:脑电信号作为一种特殊而复杂的生物电信号,反映了大脑的功能状态。原始的脑电信号十分微弱,只有10～50μV,背景噪声强,包含了电极极化电压、高频干扰电压、以及50Hz工频干扰电压。脑电信号处理的关键问题之一是如何有效地消除脑电信号中的噪声干扰成分。主要设计了脑电信号采集过程中的滤波电路,包括低通滤波器、高通滤波器
2、、50Hz工频陷波器,并在Multisim软件平台上仿真实现。经过处理之后,可使脑电信号和噪声有效分离,以便进行A/D转换。关键词:脑电;低通滤波;高通滤波;陷波器;仿真中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-7961(2009)01-0042-04DesignofElectroencephalogramSignalFilterCircuitsBasedonMultisimYINXiao-qi(DepartmentofElectronicInformationTechnology,HuaiyinInstituteofTechnology,Hua
3、i'anJiangsu223003,China)Abstract:Asakindofspecialandcomplexbioelectricitysignal,electroencephalogram(EEG)reflectsthefunctionalstateofthebrain.OriginalEEGmustbemagnifiedbecauseitsvoltageisverylow,usuallybetween10-50μV,andnoisesofthebackgroundisstrongwhichcontainthepolarizingvoltageof
4、electrodes,voltageofhighfrequencyinterference,voltageof50HzindustrialfrequencythatdisturbsEEG.Oneofthekeyproblemsisthathowtoeliminatethenoises.Inthispaper,thefiltercircuitsoftheElectroencephalogramsignalsamplingsystemisdesignedthatincludelow-passfilter,high-passfilterand50Hz-trapfil
5、ter,andsimulationismadeonMultisim.Afterpre-processing,wecanacquirehigh-qualityofEEGsignals,whicharesenttoADconverter.Keywords:EEG;low-passfilter;high-passfilter;rapfilter;simulation主要设计了脑电信号采集过程中的滤波电路,包0引言括低通滤波器、高通滤波器、50Hz工频陷波器。脑电信号属于低频的微弱信号,一般信号只经过处理之后,可使脑电信号和噪声有效分离,以有10～50μV,最大为10
6、0μV。脑电阻抗很高(几便进行A/D转换。十kΩ),频率范围为0.5～100Hz,具有不稳定和非线性的特点。当代脑电图学根据其频率和幅值的不同,将正常的脑电信号划分为δ(0.5～3.5Hz),θ波(4～7Hz),α波(8～13Hz),β波(18～30Hz),γ波(31Hz以上)。由于脑电信号背景噪声强,信号幅度微弱,因此在进行有效的处理、记录或显示之前,应对噪声和干扰信号进行很好的抑制。脑电信号的预处理过程如图1所示。本文图1脑电信号预处理过程收稿日期:2008-12-23基金项目:淮阴工学院青年基金项目(HGQ0627)作者简介:尹晓琦(1975-),女,江
7、苏淮安人,硕士,讲师,主要研究方向为通信与信号处理技术。第1期尹晓琦:基于Multisim的脑电滤波电路的设计43Multisim是加拿大图像交互技术公司(Interac2高通滤波主要是滤除电路中的直流成分,如:tiveImageTechnoligics简称IIT公司)推出的以极化电压等,本设计中采用的是一阶无源高通滤Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/波器,放在隔离级之后,主放大电路之前,来消除数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的直流成分的干扰。低通滤波器是用来通过低频信图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富号、衰减或抑制高频信号。
8、设计中采用了相频特的仿真分析能力。本文
