脑电是一种典型的生物电信号,是脑神经细胞传导信息时在大脑皮层或头皮表面电活动的总体反映。其中包含了大量的生理和病理信息,通过对脑电信号的研究,我们可以了解神经细胞电活动与人的生理和心理状态之间的关系,在临床医学和认知科学领域具有重要的科学意义。随着对脑电活动的进一步认识,能够记录或描述脑电活动的装置也应运而生。脑电图机就是专门用于测量和记录脑电图的装置。脑电图机产生于1934年,是伴随着差动放大器的发明而出现的。其工作原理是:首先由放置在头皮的电极在体表或皮下检测出微弱的脑电(EEG)信号;然后通过电极导联耦合到差动放大器进行适当放大;最后由记录设备记录。 本论文主要介绍了在脑电技术研究中为采集脑电而进行相关的硬软件设计以及对脑电的分析。 在第一章中,介绍了目前基于脑电的基本知识与分类,以及脑电电极安装方法和脑电图的导联法。为了更好地研究脑电,我们需要把脑电信号较为完整地采集到计算机系统中。从另一个角度来看,我们的硬件系统也是一个脑电信号的采集系统。由于脑电十分微弱,一般都在10uV-50uV之间,必须进行放大,所以在第二章中,介绍了脑电采集系统中放大电路的设计方法。由于脑电背景噪声强,在测量中往往包含大量的干扰信号成分,所以这一章也介绍了电极引线的抗干扰考虑与抑制措施。 在对脑电放大的同时,电极的极化电压、高频干扰电压、以及产生干扰最严重的50Hz工频干扰电压也随之放大,我们必须使用滤波器对这些干扰电压加以滤除。所以在第三章介绍了脑电采集系统中使用的滤波电路;包括低通滤波器、高通滤波器、50Hz工频陷波器的设计与实现。第四章中是脑电采集的控制器部分,我们选用TMS320VC5402 DSP作为系统的控制器。由于5402 DSP的存储空间不大,所以对之进行程序和数据存储器的扩展。利用DSP的多通道缓冲串行口(McBSP)与串行A/D转换器TLV2544进行连接以实现对脑电信号进行采集;用DSP的主机接口(HPI)实现与计算机并口进行通信,将DSP采集的脑电数据保存到PC中,所以对DSP的HPI与PC机的并口也做了较为详细的