便携式脑电采集系统设计

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脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI),简单来说,是“脑”与“机”之间沟通的一种新技术。“脑”指的是人脑或者神经系统,“机”是我们日常使用的计算机。脑机接口借助于对脑电信号的采集与分析而不使用语言或者动作就实现人-机交互。目前,市面上的脑电采集系统大多规模相对笨重,不易于随时随身移动,不方便使用。针对这样一种情况,设计了可以应用于脑机接口的便携式脑电采集系统。该设计采用蓝牙技术对脑电信号进行无线传输,搭建了嵌入式系统平台,主要分为两个模块:信号采集发射模块和信号接收存储模块。信号采集发射模块包括模拟信号放大器、蓝牙模块和控制电子开关采集与蓝牙模块发送信号的51控制器。信号接收存储模块是由另一片对应的蓝牙模块接收信号,通过串口把信号传递给ARM处理器,在ARM上实现了对信号的存储、显示。其中,作者在ARM处理器上进行了Bootloader的编写,linux操作系统内核的裁剪与移植,还有相应驱动程序的修改与编写以及QT用户应用程序的编写,建立了从软件到硬件的一体化系统。最后,经过实验,用该系统对人脑睁闭眼时产生的波信号进行采集,采集的结果同理论描述特点相同,系统可以满足脑机接口和临床应用的要求。
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