基于嵌入式的腦機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、腦機(jī)接口（Brain Computer Interface，BCI）系統(tǒng)是一種不依賴腦正常輸出通路就可以實(shí)現(xiàn)對腦外事物進(jìn)行控制的系統(tǒng)，由于其具有巨大的應(yīng)用前景以及理論研究價(jià)值，近年來，其已成為腦科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程及人機(jī)自動(dòng)控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。腦機(jī)接口發(fā)展到現(xiàn)階段，已經(jīng)有了很大進(jìn)步，但是，目前在研的BCI系統(tǒng)大多依賴于基于PC平臺(tái)的高性能處理器，PC體積較大，便攜性差，給腦機(jī)接口的實(shí)際應(yīng)用帶來了一定的限制。便攜性是腦機(jī)接口亟待解決的問

2、題，近年來，ARM等嵌入式處理器有了較大的突破，其運(yùn)算能力和圖像處理能力都有了質(zhì)的飛躍，使用嵌入式處理器已經(jīng)可以應(yīng)對一些較為復(fù)雜的運(yùn)算任務(wù)，基于此，本文研究設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式平臺(tái)的腦機(jī)接口系統(tǒng)，系統(tǒng)采用 ARM架構(gòu)的嵌入式處理器作為主控，搭載嵌入式Linux系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了4個(gè)指令的控制，且指令數(shù)還可以在后續(xù)改進(jìn)版本中進(jìn)一步擴(kuò)展，該系統(tǒng)體積小，方便攜帶，也可以和電控輪椅等外圍設(shè)備配合使用，從而增強(qiáng)其實(shí)用性。
　　本文的主要內(nèi)容包括嵌

3、入式系統(tǒng)搭建、USB驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)以及腦機(jī)接口應(yīng)用程序設(shè)計(jì)三個(gè)部分。其中嵌入式系統(tǒng)搭建包括了Linux內(nèi)核裁剪、文件系統(tǒng)制作及QT庫安裝三個(gè)部分；USB驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的是腦電放大器到嵌入式系統(tǒng)的單向數(shù)據(jù)傳輸；腦機(jī)接口應(yīng)用程序包含了波形顯示程序和腦機(jī)接口程序兩部分，整個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)了視覺刺激、腦電數(shù)據(jù)采集、特征提取以及模式分類等內(nèi)容。
　　最后，為了驗(yàn)證該嵌入式腦機(jī)接口系統(tǒng)的性能，對該系統(tǒng)的核心模塊以及系統(tǒng)整體性能進(jìn)行了測試，測得該腦機(jī)接口系統(tǒng)