[发明专利]基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口

权利要求书

1.一种基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，包括神经信号采集电极、采集前端模块、处理单元、人体媒介信息传输模块、人体媒介能量收集模块、信息能量传输电极；

所述神经信号采集电极，配置为采集神经信号；

所述采集前端模块，配置为对所采集的神经信号进行放大、滤波，并进行神经信号的数字化；

所述处理单元，配置为按照预存储的处理方法对数字化后的神经信号进行处理，并与所述人体媒介信息传输模块进行信息交互；

所述人体媒介信息传输模块，配置为信息发送和信息接收；

所述人体媒介能量收集模块，配置为将所述信息能量传输电极测量的生物电势信号转换为直流电压并输出；

所述信息能量传输电极，配置为测量生物电势信号。

2.根据权利要求1所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述采集前端模块包括多通道模拟前端电路、时分复用电路、模数转换电路、时钟产生电路；

所述多通道模拟前端电路、所述时分复用电路、所述模数转换电路顺次连接；所述多通道模拟前端电路接收所述神经信号采集电极采集的神经信号并进行放大、滤波后，通过所述时分复用电路传输至所述模数转换电路进行神经信号数字化；所述时钟产生电路为所述时分复用电路、所述模数转换电路提供时钟信号。

3.根据权利要求2所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述多通道模拟前端电路中每一个模拟前端电路均包括级联设置的低噪声放大器和可调增益放大器。

4.根据权利要求3所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述低噪声放大器为电容耦合结构，用于降低电极的直流失调电压，并带宽可调；

所述可调增益放大器为仪表放大器结构，用于信号放大倍数的调整。

5.根据权利要求2所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述模数转换器采用全差分逐次逼近型结构。

6.根据权利要求1所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述人体媒介信息传输模块基于人体作为信道传输数据；所述人体媒介信息传输模块包括发射模块、接收模块；

所述发射模块包括级联的调制器、阻抗可变功率放大器；所述处理单元将待发射信号发送至所述调制器调制后，传输到后级的阻抗可变功率放大器进行功率放大，并输出到所述信息能量传输电极；

所述接收模块包括低噪声放大器、可变增益放大器、解调器；接收到的信号依次经过所述低噪声放大器、所述可变增益放大器分别进行第一级放大、二次放大后，输入到解调器进行解调，并输出到所述处理单元。

7.根据权利要求1所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述人体媒介能量收集模块基于人体作为能量传输的媒介进行能量收集；

所述人体媒介能量收集模块包括级联设置的匹配网络、N级整流器、直流/直流转换器；

所述匹配网络的输入端与所述信息能量传输电极连接、输出端与所述N级整流器电连接；

所述N级整流器的输入端连接所述匹配网络、输出端连接所述直流/直流转换器，将交流电压转换为直流电压；

所述直流/直流转换器的输入端与所述N级整流器连接、输出端输出稳定的电压。

8.根据权利要求1所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述人体媒介能量收集模块采用的工作频段与所述人体媒介信息传输模块的工作频段相同。

9.根据权利要求8所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述人体媒介能量收集模块采用的工作频段为20MHz-120MHz。

10.根据权利要求1所述的基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口，其特征在于，所述信息能量传输电极为干电极或湿电极。