[发明专利]基于高性能电路与虚拟仪器的脑电信号采集系统

权利要求书

1.基于高性能电路与虚拟仪器的脑电信号采集系统，其特征在于，包括：

EEG采集装置，其包括EEG提取硬件模块、EEG数据采集与处理软件模块，所述EEG数据采集与处理软件模块由EEG信号前端调理模块和EEG ADC采样模块组成；

EEG信号前端调理模块由前置放大模块、级间高通、主放大电路、30Hz低通滤波电路、50Hz陷波器、第二级放大电路以及电平调节电路组成；

所述前置放大模块是具有高输入阻抗、高共模抑制比的差分放大电路完成电信号的顺利输入和共模噪声的消除，以及EEG信号的初步放大，是前端调理模块的核心部分；

所述EEG ADC采样模块采用基于MCU MSP430的片内ADC12数模转换模块以及串口通信模块，所述串口通信模块为片内RS-232标准串行模块；

PC端信号软件采集与处理模块，其运行基于LabVIEW平台的虚拟仪器软件，利用VISAI/O模块实现与EEG ADC采样模块的串口通信模块进行数据通信，并通过接收串口通信模块的串口二进制数据，虚拟仪器计算并打印EEG信号；

电池供电的供电系统，其保持电源浮地，数字部分电源由总电源分压隔离得到，使得系统各模块工作于相对独立状态下，保持所述EEG采集装置的稳定性。

2.根据权利要求1所述的基于高性能电路与虚拟仪器的脑电信号采集系统，其特征在于：所述MCU MSP430实现模拟EEG信号的12bit精度数字化采样和标准串口数据传输，所述片内RS-232标准串行模块简化了嵌入式数字模块的开发过程，其集成模块的稳定性也高于分立模块，数字化EEG数据通过采样中断程序放入串口缓冲区，数字EEG信号通过串口中断送入PC端。

3.根据权利要求1所述的基于高性能电路与虚拟仪器的脑电信号采集系统，其特征在于：EEG ADC采样模块采集的EEG信号被写入TXT文件保存，并将合理的EEG信号处理算法加入到研究中，采用小波变换分离EEG节律成分可以直观反映EEG节律变化，EEG信号进行傅里叶变换还可以得到EEG能量分布。

4.根据权利要求1所述的基于高性能电路与虚拟仪器的脑电信号采集系统，其特征在于：所述EEG提取硬件模块包括头部传感电极，其获得的电压信号在100μV以下，所述EEG信号就淹没在这些电压信号中。

5.根据权利要求1所述的基于高性能电路与虚拟仪器的脑电信号采集系统，其特征在于：所述EEG信号前端调理模块采用模拟电路技术，利用EEG传感器获得人体头皮电位变换，采用差分放大技术检测出电感器差分信号即EEG信号，使得输入端共模抑制能力≥100dB，输入阻抗≥10MΩ，并结合驱动电路设计提高电路共模抑制性能，所述EEG信号前端调理模块输出模拟EEG信号，并送入EEG ADC采样模块。

6.根据权利要求1所述的基于高性能电路与虚拟仪器的脑电信号采集系统，其特征在于：所述主放大电路、第二级放大电路、30Hz低通滤波电路以及电平调节电路间的级间高通隔断各级间的直流成分，去除直流成分对运放工作点的影响。