人體上肢表面肌電信號采集與處理的研究.pdf

1、人體表面肌電信號是一種微弱的、復(fù)雜的生物醫(yī)學(xué)信號，是由肌肉收縮而伴隨產(chǎn)生的，而肌肉的收縮是由人體神經(jīng)所控制，所以，對表面肌電信號的分析可以反映出神經(jīng)控制肌肉運動變化趨勢，進而在臨床診斷、康復(fù)醫(yī)療等領(lǐng)域進行研究。本文基于“985工程”項目“康復(fù)機器人關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用”，針對表面肌電信號的采集系統(tǒng)的搭建、表面肌電信號的預(yù)處理以及表面肌電信號的特征提取和分類問題，做了深入的研究，成功的搭建了表面肌電信號的采集系統(tǒng);解決了表面肌電信號噪聲去

2、噪問題;成功的設(shè)計了表面肌電信號模式分類器，并得到了較高的動作識別結(jié)果。
　　本文設(shè)計應(yīng)用的表面肌電信號采集和處理系統(tǒng)是一個十通道多參數(shù)的生理信號采集設(shè)備(FlexComp Infiniti)，配合Biograph Infiniti軟件對采集到的表面肌電信號進行處理。通過多次的信號采集實驗，證明此系統(tǒng)能夠很好地采集和處理表面肌電信號。
　　在表面肌電信號的采集過程中，常常伴隨著諸多的干擾信號，其中除了主要的50Hz工頻干擾外

3、，也夾雜著其它噪聲信號，需要對信號進行去噪處理。
　　Biograph Infiniti軟件自帶與MATLAB軟件的接口程序。本文應(yīng)用MATLAB仿真軟件設(shè)計了IIR50Hz陷波器和FIR50Hz陷波器，在盡量不影響有用信號中50Hz頻率信號的情況下，對信號中夾雜的50Hz干擾進行去除。經(jīng)過實驗驗證，證明FIR50Hz濾波器更能有效的去除表面肌電信號中的50Hz工頻干擾。
　　本文在去除表面肌電信號的其它噪聲方面，首先運用小

4、波多分辨分析對信號進行閾值去噪。并將小波去噪和數(shù)字濾波器的基本理論相結(jié)合，構(gòu)造出了基于小波變換的數(shù)字濾波器。經(jīng)過實驗驗證，證明基于小波變換的數(shù)字濾波器能夠更好的去除表面肌電信號的其它噪聲。
　　此外，本文在對表面肌電信號去噪研究后，還對經(jīng)過去噪的信號進行了處理。通過小波變換對信號進行特征提取，并且應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對上肢四種運動進行模式分類，得到了識別率較高的實驗結(jié)果。
　　通過本文的研究，提出了一套可以對肌電信號進行采集和分