動態(tài)腦電圖機系統(tǒng)設計及高頻振蕩信號提取算法研究.pdf

1、分類號：UDC：密級：學校代碼：11845學號：2111004060廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)動態(tài)腦電圖機系統(tǒng)設計及高頻振蕩信號提取算法研究李純菊指導教師姓名、職稱：企業(yè)導師姓名、職稱：專業(yè)或領域名稱：學生所屬學院：論文答辯日期：掛玉曉五控劍理i金與控制工程自動業(yè)堂院2Ql3生亟目摘要摘要腦電波是人體大腦細胞群的自發(fā)性生物電活動，動態(tài)腦電圖機可以通過放置在頭皮或大腦皮層上的電極進行腦電波形的長時間實時記錄。通過對腦電信號的分析

2、和處理，有效地提取可靠的特征參量來反映腦神經(jīng)的功能狀態(tài)，主要用于癲癇和腦部其它疾病的臨床診斷，也可以用于腦神經(jīng)學科、腦機接口等領域的研究。高頻振蕩信號是指頻率范圍在802500Hz的高頻腦電波，可用于對癲癇致癇灶的臨床快速準確定位，是腦神經(jīng)疾病臨床診斷的前沿研究領域。uV級腦電信號相當微弱，容易被mV級的外界干擾和內部噪聲所淹沒，因此腦電信號放大濾波技術是動態(tài)腦電圖機系統(tǒng)設計的關鍵環(huán)節(jié)。本文采用uV級顯微單級放大技術高通濾波工頻陷波后級

3、倍數(shù)放大相結合的技術，使腦電圖機系統(tǒng)具有高輸入阻抗、高增益、高共模抑制Lt(CMRR值大)、低噪聲、低漂移等特點。放大后的信號經(jīng)過多路選擇器后進行A／D轉換，將采集的模擬電壓信號轉換成數(shù)字信號經(jīng)過USB或無線模塊傳輸至上位機進行顯示、測量和信息管理，或傳輸至TFT顯示屏顯示，動態(tài)腦電圖機系統(tǒng)在采集腦電波形的同時將數(shù)據(jù)儲存至SD卡，方便醫(yī)生進行數(shù)據(jù)分析。對于使用動態(tài)腦電圖機采集的病患腦電數(shù)據(jù)，綜合運用FIR帶通濾波，Teager能量算子和

4、MP匹配跟蹤提取出病患腦電波形中的HFOs(highfrequencyoscillationsignal)信號，本文主要研究在80—200Hz范圍內的高頻振蕩信號“ripples”的提取算法。首先采用FIR算法設計80200Hz的帶通濾波器，對高低頻干擾進行抑制；然后采用Teager能量算子提取出信號中的諸如高頻振蕩信號、肌電信號等高頻特征信號。MP匹配跟蹤算法從肌電、眼電或環(huán)境噪音中匹配出高頻振蕩信號，可以給醫(yī)生對癲癇病灶的定位提供可