肌电图学(EMG)足指通过各种检测手段获取肌肉活动的电信号，从而研究神经肌肉系统机能的科学。表面肌电信号(SEMG)是由多个运动单位兴奋而发放出来的运动单位动作电位序列沿肌纤维传播并经由皮肤、脂肪构成的容积导体滤波后在皮肤表面检测电极处的时间和空间上综合叠加的结果。 SEMG 的研究不仅具有神经肌肉系统基础研究的理论意义，也具有临川诊断及治疗的应用价值。SEMG的仿真足其研究的重要方面，一方面它揭示了SEMG的实质，有利于史好的了解SEMG产生的生理机制，另一方而，它以可控的方式产生各种信号，为研究肌肉的结构和生理状态以及检测系统特性等对SEMG的影响提供了方便，也可以提供合适的信号来验证SEMG处理算法的有效性。本文在广泛调研和分析的基础上，建立了表面肌电信号的仿真模型，分析了电极配置对运动单位动作电位检测的影响，研究了肌肉的生理参数对运动单位动作电位和表面肌电信号的影响问题，并对表面肌电信号建模的逆问题--模型参数的辨识进行了初步的研究。 论文的主要上作和成果有： (1)根据肌肉的形态结构和生理特征，从肌电信号的信号源——细胞内动作电位开始，仿真了单肌纤维动作电位，由此合成了运动单位动作电位，利用三种目前使用较为广泛的募集发放策略产生了运动单位的发放序列，进一步仿真了运动单位动作电位序列，并最终完成了表面肌电信号的仿真，建立了较为完整的表面肌电信号的仿真模型。在仿真实现的过程中，引入了多种软件设计模式，极大的提高了程序的扩展性，为以后模型的修改提供了便利。 (2)通过研究电极配置对运动单位动作电位检测的影响，间接的研究了电极配置对表面肌电信号检测的影响问题。研究表明，采用差分电极阵列，可以根据传播波形大致确定神经肌肉接头的位置，从而可以把电极置于神经肌肉接头和肌腱中间位置，检测到较为稳定的波形，检测中使用的电极的尺寸越小，则电极的选择性越好。采用单极线电极检测以乖直肌纤维轴向放置为好，而差分电极则以平行于肌纤维轴向放置较好。差分电极的选择性优于单电极，通过适当的调整差分电极间距离，可以提高电极的选择性。 (3)研究了模型中的生理参数对表而肌电信号影口向的问题。仿真中采用了三种较为典型的募集发放策略，结果表明，不管采用何种策略，生理参数的变化引起的表面肌电信号的统计特征变化都是相似的。就运动单位动作电位而言，它的深度对它的幅值特征影响很大，而对它的频率特征影响不大，对于表面肌电信号，刺激的大小对其幅值特征影响很大，对其频率特征影响较小。 (4)利用从肌肉轻度收缩时采集的表面肌电信号中提取的运动单何动作电位模板,通过调整模型参数使仿真信号波形与实测信号模板相匹配的方法，初步进行了模型参数辨识问题的研究。结果表明，通过反复精心调整，最终可以找到一组模型参数满足两种信号基本匹配的要求，从而实现对模型参数的估计，同时也论证了本文仿真结果的有效性。