大鼠神經(jīng)信號(hào)無線采集及在線鋒電位分類系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、在腦科學(xué)研究中，神經(jīng)元鋒電位信號(hào)的檢測(cè)和分類是神經(jīng)信息編解碼研究的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的用于采集分析鋒電位信號(hào)的商用采集處理設(shè)備體積龐大，價(jià)格昂貴，并且通常為有線傳輸方式，導(dǎo)線連接增加了對(duì)自由運(yùn)動(dòng)小動(dòng)物的外部干擾，影響小動(dòng)物神經(jīng)信號(hào)在指定實(shí)驗(yàn)條件下的放電特性。因此，本文基于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套針對(duì)自由運(yùn)動(dòng)大鼠的神經(jīng)元鋒電位信號(hào)無線采集及在線分類的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并利用仿真模擬信號(hào)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的真實(shí)鋒電位信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的在線檢測(cè)與分類功能分別進(jìn)行

2、了測(cè)試和驗(yàn)證。
　　本文所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)主要由前端鋒電位信號(hào)采集檢測(cè)裝置和后端基于PC平臺(tái)的鋒電位在線分類上位機(jī)組成。前端采集檢測(cè)裝置以微控制器為核心，通過SPI接口配置前端采集芯片，控制其采集，之后在微控制器上完成自適應(yīng)檢測(cè)閾值更新、鋒電位的閾值檢測(cè)等預(yù)處理;之后，通過無線射頻模塊，實(shí)現(xiàn)鋒電位波形數(shù)據(jù)的無線發(fā)送。PC接收到數(shù)據(jù)之后，通過LabVIEW上位機(jī)結(jié)合MATLAB script運(yùn)行鋒電位在線分類算法，對(duì)接收到的鋒電位數(shù)據(jù)進(jìn)行

3、實(shí)時(shí)在線的分類。
　　驗(yàn)證和測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的大鼠神經(jīng)信號(hào)無線采集及在線鋒電位分類系統(tǒng)可以完成預(yù)定設(shè)計(jì)的功能，在仿真實(shí)驗(yàn)中，針對(duì)模擬信號(hào)發(fā)生器信號(hào)在線分類的準(zhǔn)確率最高時(shí)可達(dá)100％;針對(duì)自由運(yùn)動(dòng)大鼠鋒電位信號(hào)，本系統(tǒng)與傳統(tǒng)PC離線分類系統(tǒng)，針對(duì)對(duì)同一類神經(jīng)元分類結(jié)果的相似度，最高可達(dá)到93.9％，最低75.0％，說明無線系統(tǒng)的性能與商用的離線系統(tǒng)非常接近。但本無線系統(tǒng)在體積、便攜度（35mm×30mm×18mm，18g以