基于PSoC和LabVIEW的大白鼠脑电信号采集与处理系统

论文摘要

脑电信号是一种典型的生物电信号,包含了大量的生理和病理信息,通过对脑电信号的研究,我们可以了解神经细胞电活动与生物的生理和心里状态之间的关系,在脑疾病的临床治疗和认知科学领域中都具有重要的科学意义。本课题来源于山东省科技发展计划资助项目“记录自由活动动物脑电活动的遥测系统”,是生物学、医学和电子信息技术的交叉性课题,首先借助于神经生物学和电生理学知识,通过植入到大鼠脑部的微电极提取大白鼠的脑电信号,然后应用微电子技术,设计大白鼠脑电信号的采集和处理系统。采集和处理系统包括模拟处理模块和数字处理模块。模拟处理模块的设计方案包括前置放大电路,低通滤波电路,高通滤波电路,50Hz工频陷波电路和电平迁移电路。模拟模块的输出信号通过无线数传模块传输到数字处理模块,使用PSoC芯片进行后级放大和A/D转换,转化为数字信号,然后通过RS-232串口即可上传至电脑,最后利用LabVIEW软件对信号进行滤波和显示,便于人们在电脑上对信号进行分析。本论文对自由活动大白鼠脑电信号的采集与处理系统进行了研究设计,对脑电信号的放大,滤波,无线传输,基于PSoC芯片的数字处理,以及基于LabVIEW的脑电信号显示进行了较为详细的说明。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 本课题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.3 本课题的来源和主要研究内容
• 2 总体设计方案
• 2.1 脑电信号的特点及分类
• 2.2 实验动物的选取和微电极的设计
• 2.3 电源的选择
• 2.4 实施方案
• 2.5 可行性分析
• 3 脑电信号前端模拟电路设计
• 3.1 前端模拟电路的构成
• 3.2 前置放大电路的设计
• 3.3 滤波电路的设计
• 3.4 后级放大和电平迁移电路
• 4 无线传输电路设计
• 4.1 无线发射电路的方案选择
• 4.2 基于射频收发芯片nRF903的无线数据传输模块设计
• 5 脑电信号的数字处理
• 5.1 PSoC概述
• 5.2 A/D转换
• 5.3 PSoC与PC的串行通信
• 5.4 PSoC程序设计
• 6 脑电信号的显示与分析
• 6.1 LabVIEW概述
• 6.2 LabVIEW程序设计
• 6.3 实验结果分析
• 7 结束语
• 致谢
• 参考文献