一种提取动作电位的自适应阈值算法.pdf

《一种提取动作电位的自适应阈值算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、文章编号：1001—9944(2014)03-0001—05一种提取动作电位的自适应阈值算法周基阳，一，徐声伟，林楠森，蔡新霞1,2(1．中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室，北京100190；2．中国科学院大学电子-~-研究所，北京10019O)摘要：阈值检测法是目前最广泛的动作电位提取的方法之一。自适应阈值算法比定闽值算法更为灵活，更能准确有效地检测出动作电位信号。该文设计了自适应阈值检测算法，它比目前自动设定阈值的方法计算量小．更容易实现。能够根据接收到的神经信号的数据，不断地计算、调整闽值，同时根据此阈值准确、实时地提取动作电位信号。该文把此种算法

2、进行了Matlab仿真和FPGA电路实现。实验证明，该文中的自适应阈值法，方法简单、易于在电路上进行实现，能够灵活地调整闻值。同时，对神经信号发生器产生的动作电位信号，此算法把100％的动作电位和极少部分噪声截取出来。滤除了绝大部分的噪声信号。关键词：动作电位；自适应；阈值法；FP6A中图分类号：R318．04文献标志码：BAdaptiveThresholdMethodforSpikeDetectionZHOUJi—yang1,2,XUSheng—wei，LINNan-sen，CAIXin—xia’(1．StateKeyLaboratoryofTransducerTe

3、chnology，InstituteofElectronics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2．InstituteofElectronics，UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China)Abstract：Thresholdmethodwascurrentlyoneofthemostwidelyspikedetectionmethods．Theadaptivethresholdmethodwasmoreflexibleandmoreaccu

4、ratethanfixedthresholdmethod．Therefore，thispaperdesignsanadaptivethresholdmethodwhichcanbeimplementedmoreeasily．Itneedmuchlesscomputationalcomplexitythantraditionaladaptivethresholdmethod．ItCancontinuouslycalculatethethresholdbythereceivedneuronaldata．Thenwecansimultaneouslydetectspikes

5、accordingtothethresholdValue．Atthesametime，themethodwastestedbytheMAT—LABsimulationandFPGAcircuit．Experimentsresultsshowthat．tIleadaptivethresholdmethodcanautomaticallyad．justthethresholdbytheneuralsignaldata．Meanwhile，thismethodwasverysimpleanditcanbeimplementedeasily．Themethodcandetec

6、t100％spikesandminimalnoisefromsignalsthataneuralsignalgeneratorproduces．Itfiltersmostnoisesignals．Keywords：spike；adaptive；thresholdmethod；FPGA神经系统通过电生理和电化学信号进行交研究动作电位，需要把动作电位从大量的噪声流【l1，其中，电生理信号包括场电位和动作电位。利信号中提取出来。目前的动作电位的提取方法有阈用生物电测量技术的微电极。可以采集到神经元发值检测，峰值检测，非线性能量阈值检测，基于数学放的动作电位。形态学预处理的神

7、经元放电检测方法[2-31，其次还有收稿El期：2013—10—15：修订15t期：2013—12—16基金项目：中国科学院战略性先导专项项目(No．XDA06020101)；国家重大科学研究计划项目(2011CB933202)；国家自然科学基金项目(61027001，61125105，61271147)作者简介：周基阳(1982一)，男，在读博士研究生，研究方向为生物电信息与电子仪器。肓功与衷2014(3)■改进峰值检测、小波变换等算法。现较为复杂，为了降低硬件电路复杂度，对式(3)做阈值检测法是目前最广泛的检测方法[．目前进一步的改进，用均值代替