新型脑电信号前置级放大电路设计

脑电信号检测中前置级放大电路是信号预处理中最关键的环节,其设计优劣直接关系到脑电数据采集系统的精度,在现有生物电放大器研究的基础上,改进并设计了一种符合脑电信号特征的新型高性能前置级放大电路,该电路避免了传统生物电放大电路冗繁的模拟滤波环节,结构简单,调试方便．文中对该电路作了详细的理论分析和实验论证,实验结果证明,该电路达到了设计要求,为脑电放大器及其它微弱生物电放大器的研制及发展提供了一个新思路．     

便携式心电信号检测仪的研究

针对人体生物医学信号的特点,以ARM处理器LPC2138为核心,结合嵌入式操作系统研究了一种实用的便携式心电信号检测系统。设计了硬件检测电路,将微弱的心电信号进行采集、放大及滤波后提取出来传至ARM处理器进行处理与分析,并将心电波形显示在LCD显示屏上。实验测试表明,该系统能全面实现对心电信号的检测,具有较高的实际应用价值。     

低噪声晶体管放大器的设计

以实现声频放大器低噪声化为出发点，阐述了具体设计的几个方面．从低噪声放大器设计的基本原理和方法入手，对晶体管放大器的噪声模型（Ｅｎ－Ｉｎ模型）作了分析，并推导出一种实用的最佳源电阻Ｒｓｏｐｔ近似求法．还对系统电路的低噪声设计略加探讨．     

脑电信号检测专用集成电路的设计

采用CSMC双层多晶、双层金属、N阱0.6μm互补金属氧化物半导体工艺,设计一种脑电信号检测专用集成电路(ASIC).系统包含基于斩波技术的差分差值放大器、跨导运算放大器(OTA)-C低通滤波电路、增益调整电路、两相非重叠时钟产生电路和带隙电压基准等电路.仿真结果表明,输入信号在-0.862~0.902V范围内,输入和输出都是线性关系,且共模抑制比可达114 dB,符合设计要求.     

脑电信号提取专用电极芯片的设计

根据脑电信号的特性,提出一种适用于检测脑电信号的电极芯片的系统设计方案,分析系统所涉及的主要模块的实现技术.系统采用双铝双多晶(DPDM)标准的0.6μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺完成系统信号处理电路的设计,同时采用单片集成微机电系统(MEMS)的工艺技术完成检测电极的制造,检测电极为4 mm×4 mm,电极针头长度为30～50μm,针头间距为100～210μm.系统的滤波模块主要是带通滤波电路,通带范围为0.5～50 Hz,低噪声放大电路和可调增益放大器采用基于斩波的差分差值放大器(CHS-DDA)技术,而连续时间滤波器则采用转导-电容(Gm-C)技术.     

表情驱动下脑电信号的建模仿真及分类识别

针对自发型脑电信号识别率低、个体差异度大等问题,提出了一种新的基于表情驱动脑电信号的脑机接口方式,并进行了建模仿真及实验验证。利用神经元集群模型对表情驱动脑电信号进行机理建模与仿真分析,得到自发表情的相关脑区及表情驱动脑电信号的频率分布特性;提出了一种基于小波变换和人工神经网络模型映射的表情驱动下脑电信号分析识别方法,有效提高了表情驱动下脑电信号的识别率。从神经生理学角度验证了表情驱动脑电信号的特征来源是受大脑前额叶皮层和边缘系统相互协调共同控制的,并通过实验验证了所提脑电信号分类识别算法切实有效,其最高分类准确率可达85%。     

心电信号预处理中基于MATLAB的陷波器设计

在开发心电信号(ECG)的计算机辅助诊断系统中,由数据采集系统采集到的心电数据具有信号弱、频率低、干扰大的特点,特别是50Hz的工频干扰。本文利用MATLAB提供的工具箱,高效地设计出了满足实际要求的滤波器,并通过VC++与MATLAB语言的混合编程,应用于心电信号的计算机辅助诊断系统中。该法省却了其它设计方法的烦琐过程,且满足了相应的技术指标。在辅助诊断系统设计中的实际应用,证明了该滤波器的有效性。     

脑电信号的现代谱分析技术

脑电信号是非平稳随机信号，它的频域特性的正确表达及精度，相位信息的提取，瞬态波形分析是当前ＥＥＧ信号处理研究中的３个热点问题，本针对以上问题讨论了谱参量分析，双谱分析以及时间－频率域分析的原理，方法，并给出一些ＥＥＧ信号处理的研究结果。     

心电信号预处理中基于MATLAB的陷波器设计

在开发心电信号(ECG)的计算机辅助诊断系统中，由数据采集系统采集到的心电数据具有信号弱、频率低、干扰大的特点，特别是50Hz的工频干扰。本文利用MATLAB提供的工具箱，高效地设计出了满足实际要求的滤波器，并通过VC 与MATLAB语言的混合编程，应用于心电信号的计算机辅助诊断系统中。该法省却了其它设计方法的烦琐过程，且满足了相应的技术指标。在辅助诊断系统设计中的实际应用，证明了该滤波器的有效性。     

心电信号采集的模拟前端集成电路设计

基于 SMIC 0．18μm 1 P6MCMOS 混合工艺设计了一种适用于心电信号采集的模拟前端集成电路,主要由前置放大器、带通滤波器、工频滤波器及后级放大器等组成。通过采用低噪声前置放大器技术,有效地改善了模拟前端集成电路的信噪特性;通过采用陷波器技术,有效地抑制了50 Hz 工频干扰信号。模拟前端集成电路获得了43．44 dB的中频增益以及通带为0．0956—107．3 Hz;在0．1 Hz 与 100 Hz 频率处,模拟前端集成电路分别获得15．1μ槡V ／ Hz与745 nV ／ Hz的等效输入噪声电压;在1．8 V 电源电压条件下,模拟前端集成电路的静态功耗仅为槡912．5 nW。仿真结果表明,所设计的模拟前端集成电路适合于心电信号采集要求。     

基于AD603的一种微弱信号宽带放大器设计

在通信系统中接收机天线上接收到的一般都是毫伏级的微弱信号,为能够对其进行分析处理,必须进行前置放大.文章设计一种基于运放AD603的微弱信号宽带放大电路作为前置放大电路,仿真表明该前置放大电路稳定可靠、性能优良.     

基于小波变换的脑电噪声消除方法

分析了基于传统陷波器的脑电消噪方法,根据脑电噪声所处频带及陷波器原理,设计了一种陷波器.并提出了基于小波变换的脑电信号分析方法并利用它来消除脑电信号中的噪声干扰.小波变换是一种多分辨率的时间-尺度分析方法,它能够将信号划分为不同频段的子带信号.根据小波变换的这一特性,对采样获得的脑电信号进行各尺度分解及消噪分析,并给出了各尺度分解结果及消噪结果.最后对这两种方法的消噪结果进行比较.分析表明:利用小波变换能更有效、灵活地检测并去除脑电信号中的噪声干扰.     

基于模拟正交矢量锁定放大的SNMR信号采集系统

为了对地下水信息进行反演,确定地下水水量、地层结构等信息,根据乘法型正交矢量锁定放大器的基本原理,设计了基于模拟正交矢量锁定放大的SNMR(Surface Nuclear Magnetic Resonance)信号采集系统。系统利用CPLD(Complex Programmable Logic Device）和D／A转换器,使地下水核磁共振信号和参考信号相乘,实现信号正交功能,提取出自由感应衰减(FID:Free Induction Decay)信号,获得地面核磁共振找水探测的各关键参数。模拟正交法软硬件设计简单,进一步改善了信噪比。该地面核磁共振找水仪采集系统在探寻地下水源中已得到验证,采样频率可根据各地Lamor频率的不同在250~1 000 Hz范围内进行程控调整。     

基于小波变换的脑电信号分析

:介绍小波变换的基本概念和Mallat快速小波变换算法 ,并探讨了小波变换在脑电信号分析中的应用这一课题。实验结果表明 ,小波变换是检测脑电信号中的瞬态脉冲以及脑电基本节律的有效工具。     

基于状态空间的EEG信号分析

为寻求脑电(Electroencephalogram,EEG)分析的新途径,提出了一种基于状态空间的脑电分析的新方法.利用状态空间点间的欧氏距离来计算脑电状态空间的态密度和态方差.实验结果表明,态密度和态方差不仅计算简单,而且与脑电的关联维数和Lyapunov指数相比,更能有效地反映混沌系统非线性动力学的特征.此外,还计算了基于距离协方差的脑电信号的奇异谱,并对结果作了分析.     

基于单片机和DDS技术的信号发生器的设计

系统是采用直接数字频率合成技术,以单片机控制并以DDS芯片AD9850芯片为核心,辅以必要的模拟电路构成的波形稳定、精确度较高、数字可控的简易信号源。其以性能稳定、成本低廉并且能够满足实验室多数实验对信号源的要求,因此具有一定的实用价值和经济效应。     

基于加速度传感器的微弱信号放大电路设计

在地质振动勘探中存在微弱信号难以检测的问题。为了解决这一技术难题,提出了以仪表放大器和低通滤波器为核心器件的微弱信号放大检测装置。先详细阐述了该检测装置的电路结构,进而根据微弱信号特征,提出选择电子器件的有效方法以及在设计电路时需要注意的事项。最后采用集成程控增益仪表放大器INA110来设计微弱信号检测前置放大电路,采用OPA1632设计抑制电路噪声,并对微弱低频信号进行了测试,得到了理想的效果。
     

基于ADS的宽带功率放大器设计

文章介绍了运用ADS仿真软件对一款宽带功率放大器进行仿真和电路设计。在确定功放的偏置状态后,采用基于S参数的设计方法,对功放的输入输出匹配网络进行解析,进而确定出合适的功放拓扑结构,并对放大器的输入输出匹配网络进行仿真优化。最终使该款功率放大器测试结果达到设计要求。     

基于TDA8924的数字功放设计

文章介绍了TDA8924数字音频功放的基本组成，对其关键技术进行了详细论述．总结了在电路和排板设计中的注意事项，对改善音质提出了详细的方案和措施．     

基于OPC技术的列车测速信号采集系统设计

为多传感器融合算法提供数据支持,以提高列车控制系统的精度,设计了一种基于OPC(OLE for Process Control)传输协议的数据采集系统。系统以信号发生器模拟速度传感器做信号源,采用PCL-836板卡做接口与工业控制计算机连接。使用命令语言编写算法实现对脉冲频率的提取,并利用组态王(Kingview)软件建立OPC服务器,利用MATLAB作为OPC客户端与服务器通讯将频率信号传输并保存以供信号融合处理使用。实验表明系统对输入信号的控制灵活,采集数据精确,解决了信息融合算法中列车测速数据较难取得的问题。