基于表面肌電信號(hào)區(qū)分上肢動(dòng)作的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、表面肌電信號(hào)是皮下肌肉復(fù)雜的電活動(dòng)在皮膚表面處的時(shí)間和空間上的綜合效應(yīng),它反映了神經(jīng)、肌肉的功能狀態(tài),肌電信號(hào)的檢測(cè)分析對(duì)臨床診斷、康復(fù)醫(yī)學(xué)等具有重要的意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,從表面肌電信號(hào)中獲取人體運(yùn)動(dòng)的有用信息并進(jìn)行處理已經(jīng)變得可行。
　　 本文首先分析了表面肌電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理及其基本特征。根據(jù)表面肌電信號(hào)的特點(diǎn)和提取技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的拾取電路采集表面肌電信號(hào):設(shè)計(jì)了高共模抑制比的前端放大電路,抑制共模干擾；采用

2、低通濾波電路,有源雙T帶阻濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行降噪處理；并使用軟件Multisim對(duì)檢測(cè)電路性能進(jìn)行仿真測(cè)試,驗(yàn)證了該電路具有較高共模抑制比,能有效地濾除50Hz工頻信號(hào),滿足肌電信號(hào)采集電路的基本要求。
　　 本文設(shè)計(jì)了四種上肢動(dòng)作實(shí)驗(yàn),采集受試者動(dòng)作中肌電信號(hào),對(duì)采集的肌電信號(hào)進(jìn)行了預(yù)處理,首先采用信號(hào)的能量閾值法對(duì)動(dòng)作進(jìn)行分割,然后使用小波降噪方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行降噪處理。降噪處理后運(yùn)用小波分析理論對(duì)采集的表面肌電信號(hào)進(jìn)行分析,使用

3、了小波變換和小波包變換兩種方法。處理結(jié)果表明由于小波變換隨著小波分解尺度的增加,信號(hào)的時(shí)域分辨率提高但頻域分辨率降低,而小波包變換能把隨著分解尺度的增大而變寬的頻譜窗口再進(jìn)一步分割變細(xì),從而在提高時(shí)域分辨率的同時(shí),提高頻域分辨率,確定了采用小波包變換方法分析肌電信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作區(qū)分。
　　 進(jìn)而,本文對(duì)采集的四組動(dòng)作信號(hào)進(jìn)行小波包變換,選用小波包系數(shù)能量值作為信號(hào)的特征量,肌電信號(hào)的處理結(jié)果表明采用子頻段能量值的方法可以區(qū)分手部四種