文档介绍：万方数据
一种肌电信号采集的神经接口设计谢作述，王从庆，引言肌电信号处理技术可以广泛应用在运动分析、康复医疗、暇┖娇蘸教齑笱ё远г海暇随着科学技术的快速发展，人工智能控制在我们的日常生活中得到更广泛的应用，例如在服务业、军工业、工业以检测中，人体产生的��信号的电压值通常在����荲之间，信号频率主要集中在���之间，其中�～���范围内的信号包含了��信号的主要信息口“��庋�⑷醯男藕欧浅Ｈ菀资艿酵饨绲�干扰，而最常引入的外界干扰是市电的工频干扰，其频率主要为��或��，恰好处于�～���范围内口��为了尽可能的消除这种工频干扰对肌电信号检测的影响，可以采取金属板屏蔽或隔离的方法来消除这种影响。金属板屏蔽消除即是将受试者与整个神经接口系统置于完全封闭的金属板屏蔽室，且该屏蔽室要与地良好接触。经研究，这种方法可以很好地抑制工频干扰，但是由于屏蔽室的体积十分庞大且造价高昂，移动搬运也不便，所以一般不采用这种方法，而是寻求一种更加简便有效的屏蔽措施即隔离消除。所谓隔离消除口�词鞘辜〉缧藕挪杉�低秤胧械�系统之间没有任何的电流通路，本文采用独立的电池供电可以有效地将肌电信号采集系统与市电系统完全隔离开，图��隽烁蒙窬�涌诘慕峁雇肌�在设计肌电信号神经接口时，当使用独立的直流电源来避免直接引入市电系统的工频干扰后，还应注意其它使用市电供电的电器所产生的干扰。在进行肌电信号检测时，这些用电器例如室内空调、电脑等都会产生工频的交变电场，这些充斥在环境中的交变电场会通过磁场耦合在��电极上，在理想情况下，当两个��电极与参考电极之问的阻抗相等时，耦合在上面的电压则是一对幅度和相位都相同的共模信号，以共模途径被引入到��信号中凹�６�罘址糯蟮缏范怨材Ｊ淙胄藕庞泻艽蟮囊种颇�力，为了最大程度的抑制这种共模信号就要保证差分电极与参考电极之间的阻抗尽量相等，一般的做法是使参考电极远离差分电极，同时将��电极和仪表放大器直接集成在��迳希�⑶沂筆�上的电路严格对称。一般的仪表放大器所具有的共模抑制比为�～���，对共模干扰信号的抑制作用有限。故为了更好地抑制这种性质的工频干扰可以使用具有高共模抑制比的仪表放大器。除了直接使用市电系统供电带来的工频干扰和其它由市电系统供电的电器产生的工频干扰外，还有一种主要的干扰产生于受试者本身，这种干扰叫运动伪迹�⋯。金属电极上的微量金属在与皮肤表面接触后会以离子的形式进入皮肤表面的电解质。在实际的肌电信号检测中，电解质的数量和离子的浓度会因受试者肢体运动产生的肌肉膨胀、皮肤抖动而发生变化，界面处的电荷分布也不断变化，从而电极电位会随着受试者的肢体运动状态产生波动，这种波动被称为运动伪迹。运动伪迹的频谱主要集中在�～��以下的低频段，与肌电信号的主要采集范围并无重叠，因此可以利用高通滤波来消除这种干扰。采集手环上总共有�路采集电路，每�凡杉�缏芳�成在一块���的��迳稀Ｈ缤�所示为第一级放大滤波电路的其中一路电路图，该电路使用差分放大消除共模干扰，所用仪表放大器为���酒��涤薪细叩墓材�抑制比，芯片引脚�鸵��分别接一个弹簧探针电极，引脚�鸵��之问串联一个电容�：偷缱鑂。组成滤波电路以实现��的高通滤波。引脚�鸵��上分别连接接地电容�：虲。用以消除耦合作用�“。该电路放大增益计算公式为：其中：�J涑鲈鲆妫琑。一�．��为仪表放