基于信息压缩的无线植入式脑机接口中算法及系统研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dacong966963
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脑机接口技术在生物体的神经系统与外部环境之间建立一种新型神经信息交流与控制通道,实现外周或中枢神经系统与体内或体外设备之间的直接交互,为残障人士的运动控制提供了一种新方法。脑神经信号的获取与实时信号传输是脑机接口的关键技术。以无线方式进行脑机接口中信息传输是其中一个逐渐兴起的方向。无线植入式脑机接口平台可应用于自由活动的实验动物,从而扩展脑机接口的研究方法,促进植入式脑机接口的发展。本文主要针对利用信息压缩方式对脑机接口数据进行无线传输的关键科学问题进行研究。信息压缩是在用于脑机接口的信息无线传输之前便将原始数据进行处理,保存用于后处理的信号特征,或以数据压缩方式将原始数据在有限的数据采样集合上进行表达的方法。本论文首先分别针对信号特征提取与数据压缩进行了研究。前者本文在锋电位的检测与分类方面进行了研究,采用非线性能量算子及匹配滤波,计算用于神经解码的锋电位序列化数据,仿真数据上的实验表明本文的方法能够有效的用于锋电位检测与分类。后者在基于矢量量化的数据压缩方面进行了研究,设计了一套三阶段框架的策略用于神经数据的压缩,以保持神经数据的原始波形,分别在仿真数据与真实数据上进行了实验,实验结果证实这套策略可以有效的压缩数据并对数据进行复原。本论文的主要工作是在锋电位的检测与分类以及神经数据压缩两个信息压缩相关算法进行了研究,并模拟设计了一套硬件系统。该系统主要包括(1)用于采集并放大植入式神经信号的信号采集模块,(2)用于信息压缩的数字信号处理单元,(3)基于蓝牙模块的无线传输模块三个部分。算法的离线研究结果证实算法研究可行、有效。信号采集模块在一套双向系统上进行了验证,信号发生器生成的数据证实其可行性。将信息压缩算法在DSP上离线应用后,以串口方式进行传输,计算机以串口方式进行接收。串口的数据接收结果证实数字信号处理单元与无线传输模块的可行性。
其他文献
100多年前,一辆由美国制造的杜里埃轿车被当作一件生日礼物,呈送给了当时中国最有权势的女人慈禧.它的标签上写着:来自工业国家的生日礼物.从那一天起,汽车闯入了中国人的世
期刊
沈阳海关党组践行“政治建关、改革强关、依法把关、科技兴关、从严治关”要求,坚持用抓好关区党建新作为推动营商环境建设提质增效,用服务振兴发展新成效检验关区党建工作成
期刊
1949年3月,中共中央七届二中全会在西柏坡胜利召开.毛泽东在会上作的主题报告,描绘了新中国的宏伟蓝图,确定了新中国的大政方针;他提出的“两个务必”,集中回答了共产党人如
期刊
风力发电在减缓全球能源短缺和环境污染方面起着越来越重要的作用。近年来,风能发展趋势良好,世界各个国家的风电累计装机容量稳步上升,然而恶劣的工况条件严重影响风电机组的安
1915年9月,一份综合性的文化月刊于上海创办,它的创立人是陈独秀,这份月刊的名字叫《新青年》(创刊名为《青年杂志》).《新青年》所揭示的文学革命、所开启的民主与科学的思
期刊
“粤海销烟扬我威,但悲港岛易英徽.国耻家仇今尽雪,只缘华夏已腾飞.”rn坐在凌青大使的客厅里,读着他在香港回归时书写的铿锵诗句,笔者与他谈起了他当年出任中国常驻联合国代
期刊
新中国成立后,随着与新中国建交国家数量的增加,向建交国派驻大使便成为当时我国外交工作的一件大事.经过研究,党中央决定组成一支以军队干部为骨干的外交队伍,选调一批兵团
期刊
  大气环境污染和石油危机是世界经济发展面临的两个主要问题。为了减少有害气体排放量、改善能源利用结构和降低能耗,世界各国都在积极寻找和开发车用代用燃料。 本文以
考试,在中国传统文化中,始终是神圣而庄严的;在一定的意义上讲,考试是命运之门,成败荣辱所系,考场如战场.于是,古往今来就有了莘莘学子的青灯黄卷、十年寒窗.当年,一代伟人毛
期刊
  本文对人工肾透析系统进行了理论模拟和实验研究,建立了用于描述人工肾非稳态传质的循环Krogh模型,在该模型中,将中空纤维管离散为有限个微Krogh单元,对每个微单元应用Kedem-