基于交叉頻率掃描技術(shù)的腦機(jī)接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、腦-機(jī)接口(Brain Computer Interface,BCI)技術(shù)是不依賴(lài)于常規(guī)腦外周神經(jīng)和肌肉系統(tǒng)，連接人腦與外界（計(jì)算機(jī)或其它外部設(shè)備）進(jìn)行信息交流和控制的全新通道。腦-機(jī)接口將人腦的信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備的控制命令，信息的傳遞不再需要經(jīng)過(guò)外周神經(jīng)和肌肉等傳出通道。BCI的最終目標(biāo)，是讓患有喪失運(yùn)動(dòng)能力疾病的病人，能夠操作計(jì)算機(jī)、語(yǔ)音合成器、輔助性的工具和神經(jīng)修復(fù)等設(shè)備。這樣的接口可以增加患者的獨(dú)立行動(dòng)能力，從而提高患者生活

2、質(zhì)量，同時(shí)減輕社會(huì)的負(fù)擔(dān)。
　　本文為了解決目前腦-機(jī)接口實(shí)驗(yàn)中頻率點(diǎn)資源匱乏的問(wèn)題，提出了雙頻掃描的思路，即在一個(gè)選擇目標(biāo)里用兩個(gè)頻率進(jìn)行交叉掃描刺激來(lái)獲得穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位，本方法能大幅度提高頻率資源的利用率，且雙頻掃描產(chǎn)生的次生頻率可以提高系統(tǒng)的目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確度，從而有可能構(gòu)建復(fù)雜腦-機(jī)接口系統(tǒng)。根據(jù)需求我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ARM的4*4的雙頻掃描刺激器矩陣，并對(duì)刺激器頻率點(diǎn)的選擇與搭配進(jìn)行了探討，最后實(shí)現(xiàn)了刺激器通過(guò)串口與PC

3、進(jìn)行通信，并編寫(xiě)了使用方便的串口通訊操作界面。
　　本文還介紹了如何對(duì)提取的腦電信號(hào)進(jìn)行處理，使之成為對(duì)我們有用的信號(hào)，鑒于特征提取效率的極端重要性，作者實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)的特征提取算法，先用DAUB4濾波算法對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，再用傅里葉變換算法進(jìn)行特征頻率提取，并在論文中有詳細(xì)描述，尤其是對(duì)傅里葉變換算法，本文詳細(xì)地分析了蝴蝶操作，二進(jìn)制反轉(zhuǎn)，三角遞歸等步驟從數(shù)學(xué)公式到算法代碼的產(chǎn)生過(guò)程。在腦電實(shí)驗(yàn)中，腦電信號(hào)的數(shù)據(jù)量比較大且數(shù)據(jù)