32导高性能脑电采集系统硬件设计

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1、Ｉ１？ｌ—■．Ｉ＾ｃｎｒｖ？Ｉ＼！７ｔ＼ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕壬学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳｌｖＣＩ〇ｆ论文题目３２……导高性能脑电采集系统题件设计学科专业生物医学工程学号２０１２２１０９０５０１—作者姓名刘志煌指导教师尧德中教授．，独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特

2、别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名、令曰期：年月！；多曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。，允许论文被查阅和借阅本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复

3、制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名Ｊ导师签名：＿曰期／；年／月若在分类号密级注1UDC学位论文32导高性能脑电采集系统硬件设计（题名和副题名）刘志煊（作者姓名）指导教师尧德中教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业生物医学工程提交论文日期2015.03论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月29日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。32LEADSEEGACQUISITIONSYSTEMHARDWARE

4、DESIGNAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:BiomedicalEngineeringAuthor:ZhixuanLiuAdvisor:Prof.DezhongYaoSchool:Schooloflifescienceandtechnology摘要摘要在研究大脑认知功能的技术方式中，PET、fMRI、脑磁等高端设备发挥着很重要的作用，相比这些高端设备，数字脑电图仪因其具有毫秒甚至微秒级别的高时间分辨率以及设备购置和维

5、护成本低的特点在常用的科学研究、常规诊断中受到科研人员和临床人员的青睐。目前，国内外主流脑电采集产品大部分采用交流耦合方式，系统带宽一般为0.5Hz～100Hz。随着研究的深入发展，在接近直流的低频段和较高的1000Hz频段附近，被证实含有有关疾病的有用信息。本文针对脑电研究的发展趋势，设计了一种带宽为DC～1000Hz的32导脑电采集系统。32导脑电采集系统硬件部分采用板卡结构设计而成，有4个8通道高性能脑电采集硬件电路板卡，1个主控板卡。其中脑电采集板卡分为模拟部分和数字部分。模拟部分采用自稳零与斩波技术乒乓配置的运算放大器和单片集成仪

6、表放大器，结合数模转换器共同组成具有直流耦合功能的前置放大部分，采用状态变量型集成芯片搭建工频陷波电路，数字部分包括微控制器、隔离电路以及阻抗检测电路。主控部分主要有DSP和USB构成，负责与上位机通讯，同时控制4块脑电采集板卡。文中对设计的采集系统进行了初步验证，包括按照数字脑电图仪标准JJG954-2000进行了部分关键性能测试及按照国家标准GB9706.1进行关键安全性测试，同时采用典型实验采集脑电验证系统可行性，测试结果说明本文设计的32导脑电采集系统性能指标较好，可以用于脑功能研究和临床诊断中。关键词：脑电采集，32导联，直流耦合

7、，高性能IABSTRACTABSTRACTInnumerouswaystostudythecognitivefunctionofthebrain,PET,fMRI,MEGandotherequipmentplaysaveryimportantrole,comparedtotheseexpensivedevices,digitalEEGisfavoredbyresearchersandcliniciansinthestudyusedroutinediagnosticsforitsmillisecondevenmicrosecondlevelh

8、ightimeresolutionandlowercostforequipmentpurchaseandmaintenance.Atpresent,themajorityofdo