基于ECoG信號的嵌入式腦機接口系統(tǒng).pdf

1、世界上有很多因為遭受運動功能缺失而給他們帶來各種不便的患者，他們的生活狀態(tài)和質量因此受到嚴重的影響，并且傳統(tǒng)的手術和藥物治療效果又不明顯，腦機接口技術則為這些患者提供了一種新的治療和康復手段。但傳統(tǒng)的腦機接口系統(tǒng)大多由商用采集器與PC機構成，體積龐大、價格昂貴，非常不利于其在臨床和實際生活中的普及和應用。因此本文結合嵌入式系統(tǒng)的特點，在原有腦機接口技術研究的基礎上，設計并搭建了一個完整的嵌入式腦機接口系統(tǒng)，并在此基礎上完成了利用臨床患者

2、ECoG信號進行在線異步控制外部機械手的功能。
　　本文設計搭建的嵌入式腦機接口系統(tǒng)主要包括前端的信號采集芯片RHD2132和后端的嵌入式ARM處理平臺Jeston TK1兩大部分。首先，以TK1處理平臺為系統(tǒng)核心，通過其上的高速SPI接口連接到前端的采集芯片，控制信號采集的啟停，并進行信號采集相關參數(shù)的配置，主要包括采樣速率、帶通濾波器的截止頻率、采樣通道選擇等。接著，處理平臺接收采集芯片送來的原始信號，在其CPU上完成數(shù)據(jù)預處

3、理、特征提取、信號解碼及機械手控制的全部功能。數(shù)據(jù)預處理主要包括空間濾波，對數(shù)據(jù)進行平滑去除噪聲;特征提取則是對數(shù)據(jù)進行時頻轉換，從頻域上選取特定的頻段信號作為特征量輸入;信號解碼主要基于SVM分類器，設計實現(xiàn)了兩階段解碼的異步解碼算法;最后的解碼輸出轉化為相應的控制指令通過串口傳遞給外部機械手，完成機械手的控制。
　　實驗結果表明，本文設計搭建的嵌入式腦機接口系統(tǒng)可以完成ECoG信號在線異步控制機械手的功能，且解碼結果與傳統(tǒng)的腦