肌电信号的识别

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1、燕山大学数字信号处理课程设计燕山大学课程设计说明书题目：肌电信号分析及动作识别学院（系）：电气工程学院年级专业：10级仪表三班学号：学生姓名：指导教师：教师职称：教授讲师2燕山大学数字信号处理课程设计电气工程学院《课程设计》任务书基层教学单位：自动化仪表系指导教师：谢平张淑清学号学生姓名（专业）班级10级仪表三班设计题目肌电信号分析及动作识别设计技术参数1、独立完成设计任务。2、编程，上机调试。3、连接硬件实验线路，实现所要求的功能。4、完成设计，提交课程设计报告。设计要求1、利用肌电传感器采集人体肌电信号，利用Matlab软件对肌电信号进行时

2、域和频域(包括FFT，功率谱，倒谱)分析，计算均值、标准差、方差、积分肌电值IEMG、均方根RMS等时域指标参数和平均功率频率MPF、中值频率MF等频域指标。比较不同动作下肌电信号特征，根据设定阈值给出动作状态，设计相应的信号分析及显示界面。2、基于肌电信号分析结果，通过串口发送命令给单片机系统，根据肌电信号动作状态控制相应的数码管或LED发光显示。3、扩展：也可通过动作模式驱动电机转动或其他控制输出模块。工作量软件编程与硬件调试相结合，绘制设计流程图，编制相应软件界面，实现单片机控制与信号处理任务的综合应用参考资料1）《微型计算机控制系统》赖

3、寿宏，机械工业出版社（教材）2）《单片机及应用》李大友，高等教育出版社（教材）3）《信号处理原理及应用》谢平等机械工业出版社（教材）4)《Matlab程序设计及其在信号处理中的应用》聂祥飞等西南交通大学出版社周次第一周第二周应完成内容熟悉伟福单片机编程环境，调试单片机各基本功能模块；熟悉matlab信号处理工具箱，信号处理系统基本功能模块学习和调试单片机系统与信号处理系统综合进行硬件调试，撰写课程设计报告指导教师签字基层教学单位主任签字2燕山大学数字信号处理课程设计目录第一章摘要………………………………………………………………2第二章系统总体设

4、计方案…………………………………………………3第三章肌电信号的时域参数处理及其分析……………………………4第四章肌电信号的频域处理方法及其分析……………………………73.1FFT分析……………………………………………………………73.2功率谱分析…………………………………………………………83.3倒谱分析……………………………………………………………93.4平均功率频率MPF和中值频率…………………………………10第五章Matlab程序及GUI…………………………………………………11第六章系统整体调试及结果说明………………………………………2

5、4第七章学习心得…………………………………………………………24参考文献……………………………………………………………………2525燕山大学数字信号处理课程设计第一章摘要肌电信号是产生肌肉力的电信号根源，它是肌肉中很多运动单元动作电位在时间和空间上的叠加，反映了神经，肌肉的功能状态，在基础医学研究、临床诊断和康复工程中有广泛的应用。其种类重要有两种：一，临床肌电图检查多采用针电极插入肌肉检测肌电图，其优点是干扰小，定位性好，易识别，但由于它是一种有创伤的检测方法，其应用收到了一定的限制。二，表面肌电则是从人体皮肤表面通过电极记录下来的神经肌肉活

6、动时发放的生物电信号，属于无创伤性，操作简单，病人易接受，有着广泛的应用前景。主要应用领域有：一，仿生学。提出肌肉生理模型来判别肌肉的动作以来,电子假肢的研究进入了新的发展时期,过去电子假肢的控制靠使用者人为开关和选择运动模式来完成,现在则可通过检测人体残肢表面肌电信号,提取出肢体的动作特征,来自动控制假肢运动,利用残肢表面肌电信号的肌电假肢研制在国内外都取得较大进展。二，康复工程。如利用表面肌电信号提取出的特征作为功能性电刺激的控制信号,帮助瘫痪的肢体恢复运动功能。通过检测表面肌电信号,并将其作为反馈信号提供给病人和医生,便于进行合理的治疗和

7、训练。三，运动医学。表面肌电信号在运动医学中也可发挥重要作用,通过检测运动员运动时的表面肌电信号,及时反映出肌肉的疲劳和兴奋状态,有助于建立科学的训练方法。本次课程设计的主要任务就是对微弱的肌电信号进行时域和频域的处理及分析，运用数字处理及matlab的知识进行“屈”和“伸”动作识别。然后通过串口将数据发送到单片机下行微机进行显示。25燕山大学数字信号处理课程设计第二章系统总体设计方案根据课程设计要求在上微机利用matble分析肌电信号并处理，基于肌电信号分析结果，通过串口发送命令给单片机系统，根据肌电信号动作状态控制相应的数码管显示。并增加了

8、扩展模块，通过动作模式驱动电机转动或其他控制输出模块。通过分析上位机matlab中对信号处理的结果，我们可以得到一系列的信号特征值，其中我们选取了具有