脑电信号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,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。脑电信号十分微弱,背景噪声强,是一种非平稳性比较突出的随机电生理信号,只有从大量的数据中得出的统计结果才具有诊断价值。传统的脑电检测仪器价格昂贵、仪器可扩展性差,不适用于实验教学。本文从实验室教学要求出发,在深入研究脑电信号基本知识的基础上,设计了一种功能可扩展的脑电信号采集和分析系统。以此系统为平台,可进行脑电信号分析的实验室教学与应用。本文的主要内容为:1.详细研究了脑电信号的产生、分类、导联、电极安放。2.进行脑电采集系统中放大电路的设计。根据脑电的特性设计了一个增益可调,滤波频率可选的放大电路。电路中包括的滤波器有:EEG低通滤波器、EEG高通滤波器、带阻滤波器。3.基于虚拟仪器开发平台LabVIEW和“NI-DAQmx-Data Acquisition”工具包设计了脑电信号的采集控制程序,对采集的脑电信号进行脑电图的回放。4.介绍了小波变换的基本理论,讨论了小波分析在脑电信号处理中的优势。在LabVIEW平台上设计了脑电信号分析软件:用小波分析实现了对脑电信号的滤波处理和脑电节律的提取;实现了脑电功率谱分析;基于数据平面插值技术实现了绘制脑电地形图的功能。