基于表面肌電信號區(qū)分上肢動作的實驗研究.pdf

1、表面肌電信號是皮下肌肉復(fù)雜的電活動在皮膚表面處的時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),肌電信號的檢測分析對臨床診斷、康復(fù)醫(yī)學(xué)等具有重要的意義。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,從表面肌電信號中獲取人體運動的有用信息并進行處理已經(jīng)變得可行。
　　 本文首先分析了表面肌電信號的產(chǎn)生機理及其基本特征。根據(jù)表面肌電信號的特點和提取技術(shù)要求,設(shè)計了一種簡單的拾取電路采集表面肌電信號:設(shè)計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帶阻濾波器對信號進行降噪處理；并使用軟件Multisim對檢測電路性能進行仿真測試,驗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,滿足肌電信號采集電路的基本要求。
　　 本文設(shè)計了四種上肢動作實驗,采集受試者動作中肌電信號,對采集的肌電信號進行了預(yù)處理,首先采用信號的能量閾值法對動作進行分割,然后使用小波降噪方法對信號進行降噪處理。降噪處理后運用小波分析理論對采集的表面肌電信號進行分析,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,信號的時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一步分割變細,從而在提高時域分辨率的同時,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進行動作區(qū)分。
　　 進而,本文對采集的四組動作信號進行小波包變換,選用小波包系數(shù)能量值作為信號的特征量,肌電信號的處理結(jié)果表明采用子頻段能量值的方法可以區(qū)分手部四種