肌電信號(hào)的數(shù)字采集及其模式識(shí)別.pdf

1、本文研究的是“上殘肢肌電信號(hào)測(cè)試與訓(xùn)練系統(tǒng)”中截肢者殘端表面肌電信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬軟件設(shè)計(jì),采集后數(shù)據(jù)的預(yù)處理、分析、特征提取,以及基于肌電包絡(luò)信號(hào)特征的模式識(shí)別。
　　 首先,設(shè)計(jì)了肌電信號(hào)的采集系統(tǒng)。用兩路傳感器接收信號(hào),并經(jīng)放大、濾波采樣后送入PC機(jī)。硬件部分主要以S3C44BOX為核心控制肌電信號(hào)的AD采樣和USB數(shù)據(jù)傳輸；軟件部分則是用C++Builder完成了可視化軟件的編寫,以實(shí)時(shí)顯示采集到的肌電包絡(luò)信號(hào)。

2、>　　 其次,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和分析。主要針對(duì)截肢者練習(xí)不同動(dòng)作時(shí)兩路數(shù)據(jù)的直方圖、協(xié)方差、頻譜、和、差,以及截肢者練習(xí)每個(gè)動(dòng)作的起止時(shí)間做預(yù)處理分析。分析結(jié)果說(shuō)明,切換動(dòng)作的數(shù)據(jù)直方圖比屈伸動(dòng)作的在分布上更緊湊；單個(gè)屈伸動(dòng)作或切換動(dòng)作的數(shù)據(jù)之間相關(guān)性隨時(shí)間延遲增加而減弱,但是連續(xù)屈伸動(dòng)作或切換動(dòng)作的數(shù)據(jù)之間則表現(xiàn)出較強(qiáng)的周期相關(guān)性；上殘肢肌電包絡(luò)信號(hào)頻譜能量主要集中于150Hz以內(nèi)。同時(shí),根據(jù)信號(hào)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種軟閾值方法判

3、斷數(shù)據(jù)中包含的動(dòng)作個(gè)數(shù)。
　　 接著,基于上述數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,本文研究了肌電包絡(luò)信號(hào)研究中廣泛應(yīng)用的功率譜比值和AR參數(shù)特征提取方法。并分別對(duì)本文的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算了基于功率譜比值利基于伯格遞推方法的AR參數(shù)。
　　 最后,本文研究了模式識(shí)別中受到廣泛應(yīng)用的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)。并將計(jì)算出來(lái)的功率譜比值和AR參數(shù)作為特征,分別用三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)識(shí)別練習(xí)者的動(dòng)作。結(jié)果表明,對(duì)于肌電包絡(luò)信號(hào)特征,支持向量機(jī)具