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1、附表1南京邮电大学大学生创新训练计划立项申请表项目名称基于脑电信号的无线小车控制系统项目所属一级专业门电子科学与技术项目所属二级专业类电路与系统项目来源□科研自拟课题□招标课题□其他项目类别A.工学硬件（含软硬结合）类□B.软件及其他类项目实施时间起始时间：2017年3月完成时间：2018年2月申请人姓名学号年级所在院系、专业联系电话E-mail主持人成员指导教师信息姓名年龄单位行政职务/专业技术职务手机电子邮件─ 6 ─一、申请理由（包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣、已有的实践创新成果等）1. 对脑机
2、接口有一定的了解并具有浓厚的兴趣。平时多为理论学习，希望通过此次项目来增强自己的动手能力，培养项目经验，拓宽自己的视野，实现理论实践相结合的效果。2. 团队熟悉STM32、TM4、arduino、瑞萨等单片机，熟悉模拟电路设计，PCB制板，fpga简单信号处理。3. 具有模拟电子线路、数字电子线路、信号与系统等电子信息专业课基础，学习了C语言、JAVA、C++等编程语言，并对机器学习、数据结构、自控原理、嵌入式等方向有一定了解。4. 了解ADS、Multisim、keil、Proteus、Kei
3、l、MATLAB、Tina、SaberRD、Eagle、AltiumDesigner和Quartus等软件的使用。5.成员参加过多次创新竞赛，曾获江苏省电子设计竞赛省一等奖，科技节竞赛二等奖、江苏省高等数学竞赛一等奖、南邮校电子设计竞赛三等奖、全国大学生英语竞赛三等奖。─ 6 ─二、项目方案1、项目研究背景随着经济的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等。人们的随着经济的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等。人们的控制方式已经由传统的人机交互控制方式,如按键控制等,发展为更智能化,便捷化的装置。近年来,在
4、辅助高齡老人和残疾人的设备中,不依赖于肌肉和身体动作或者声音指令,而仅仅采用脑信号和外部世界相互作用的脑机接口(Brain-Computerinterface,BCI)技术受到高度关注。之后,日本理研BSI-丰田协作中心(BSI←TOYOTACollaborationcenter,BTCC)成功开发了采用脑电波实时控制轮椅。BTCC机构在原有的空间-频率滤波器法和线性分离器技术的基础上融合了理研BSI(Brainscienceinstitute)开发了脑电波信息处理技术盲视信号分离法,开发出了新的系统。脑电波分析人的大
5、脑是由数以万计的针尖大小的神经交错构成的,神经相互作用时,脑电波模式就释放出这些神经元之间透露的思维信息。不同的神经活动会产生不同的脑波模式,不同的脑波模式会发出不同振频的脑电波,从而表现为不同的大脑状态。根据频率变化范围,类的脑波信号可以大致分为4种波段:α波(8~13Hz),β波(14-30Hz),δ波(1-3Hz),θ波(4-7Hz)。成年人在极度疲劳或昏睡状态下大脑会出现δ波,儿童要等到智力发展到一定的程度,大约8至9岁后才有梦的经历,此时δ波才会出现;θ波在成年人在意愿受到挫折或抑郁时尤为显著,也是10至17
6、岁少年脑电图的主要成分;α波是正常人脑电波的基本节律,在没有外加刺激的情况下,频率是恒定的;而当精神紧张,情绪激动时β波则较为明显,如人从睡梦中惊醒时,β波便会取代之前的慢波节律。2、项目研究目标及主要内容脑-机接口(Brain-Computerinterface,BCI)是使人只需利用大脑发出的信息而不依赖周围神经系统和肌肉,即可与计算机或其他设备进行通信的系统。脑一机接口系统的组成主要包括3部分:信号采集、倌号处理及外部设备。信号采集就是利用通过传感器对头皮电位信号的记录。信号处理就是对脑电信号的识别过程,主要包括
7、预处理、特征提取、识别判决3个步骤。识别之后利用分类结果对外部设备进行控制通常将微弱的脑电波信号从周围的电信号,光波信号等干扰信号中提取出来是很难的,本文所用的基于TGAM内核芯片的头戴式脑机接口信号采集模块,通过硬件滤波剔除杂波的方式,将原始脑电波信号线性模拟后放大处理,处理后的信号会变得更加精确,采集到的数据最后会经过算法转为esense数据,最后由蓝牙模块传送给单片机对系统进行控制，因此实现视觉刺激（SSVEP）控制小车的想法是可行的。3、项目创新特色概述1.项目打破了以往传统上的自控、遥控小车的框架，实现以脑电
8、波来控制小车的先进概念。2.以搭建硬件平台，通信传输，最终实现控制的流程实现软硬结合，具有一定的综合性。不仅仅是让学生利用课内知识，更需要学生学会广泛收集资料，实际动手操作的能力。3.脑机接口作为新一代科技研究的热门话题，其应用在小车控制上具有一定的前瞻性，可以预见此项研究的成功不仅仅对现有脑机接口技术具有推动作用。所以脑控小车的
