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[发明专利]可穿戴式脑干响应记录设备-CN202110909854.1有效
发明人：雷佳鑫;李欣;陈雯婧;张沕琳;马晓燕 -专利权人：北京宁矩科技有限公司;清华大学
申请日： 2021-08-09 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： A61B5/38 文献下载
摘要：本申请涉及一种可穿戴式脑干响应记录设备，可穿戴式脑干响应记录设备包括采样模块、声音刺激模块、控制模块以及声音传导模块，声音刺激模块，用于生成刺激音频，并通过声音传导模块播放刺激音频；采样模块，用于采样响应于刺激音频的脑干响应数据，并向控制模块发送采样事件；控制模块，用于接收采样事件，响应于采样事件从采样模块获取脑干响应数据，并采用直接内存读取DMA方式将脑干响应数据存储在预设的存储空间。以此实现脑干响应数据的采集，并且利用直接内存读取DMA方式，无需占用设备CPU，减少了CPU的中断处理任务，避免数据丢失，提高了数据采集的可靠性。
穿戴脑干响应记录设备

[发明专利]步态分析方法、装置、系统、电子设备及存储介质-CN202211393227.8在审
发明人： 张沕琳;李葳宁;王学诚;仲雄 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：本申请公开了一种步态分析方法、装置、系统、电子设备及存储介质。该步态分析方法包括：同时获取目标对象的生物电信号、以及目标对象运动时的双视角同步视频；通过轻量级姿态估计网络模型从所述双视角同步视频中提取步态参数；对所述生物电信号进行特征提取，得到生物电信号特征参数；将步态参数和生物电信号特征参数相结合，得到综合步态分析结果。本申请实施例提供的步态分析方法，获取的数据较为全面，通过轻量化算法提高计算速率并降低分析成本，结合生物电信号和双视角同步视频所获得的步态分析结果较为准确，能够满足当前神经疾病研究中对多种类数据全面性的需求，实现对神经疾病的定量评估，促进神经疾病研究进展。
步态分析方法装置系统电子设备存储介质

[发明专利]脑电图中的伪影处理方法、装置、设备及存储介质-CN202211378972.5在审
发明人： 张沕琳;张超;仲雄 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本申请提出一种脑电图中的伪影处理方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取待处理的时域下的目标脑电图信号；对所述目标脑电图信号进行倒谱分析，得到所述目标脑电图信号对应的梅尔倒谱系数；基于所述梅尔倒谱系数进行伪影检测、识别及去除中的至少一种处理。本申请具有较低的计算成本和较高的伪影检测和去除准确度。
脑电图中的处理方法装置设备存储介质

[发明专利]一种逐次逼近寄存器型模数转换器及其信号转换方法-CN202010005982.9有效
发明人：罗登;张沕琳;王志华 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-01-03 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H03M1/46 文献下载
摘要：本申请公开了一种逐次逼近寄存器型模数转换器和转换方法，包括：负极电容阵列、正极电容阵列、比较器、逐次逼近寄存器型逻辑控制器和数字解码电路；比较器的负极输入端与负极电容阵列相连，其正极输入端与正极电容阵列相连，逐次逼近寄存器型逻辑控制器分别与比较器的输出端以及数字解码电路相连。使用冗余结构能够有效抑制早期步骤生成的决策错误。相较于传统的基于二进制搜索算法的结构，最主要区别是冗余结构的低位电容组的权重之和高于相邻的电容组权重。通过重新分配负极和正极电容阵列中的电容，插入新的电容组，使高位电容组对应的权重小于低位电容组的权重之和，实现冗余结构。对电容阵列使用分段结构能够减少电容的使用量，降低功耗。
一种逐次逼近寄存器型模数转换器及其信号转换方法

[发明专利]肌肉疲劳的检测方法及系统-CN202211395135.3在审
发明人： 张沕琳;宋亚豪;王学诚;仲雄 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： A61B5/389 文献下载
摘要：本发明涉及一种肌肉疲劳的检测方法及系统，肌肉疲劳的检测方法包括：获取来自多个无线肌电图信号采集器的肌电图信号，并将肌电图信号保存到先进先出的数据缓存器中；基于预设的肌电图信号特征计算算法，分别计算每个肌电图信号对应的平均功率谱频率，并且将计算过程中的数据保存至先进先出的数据缓存器中；基于每个肌电图信号对应的平均功率谱频率确定肌肉疲劳的程度；计算每个肌电图信号对应的平均功率谱频率的过程中包括：基于巴特沃斯高通滤波器滤除肌电图信号中的低频噪声；以及基于插值滤波器平滑肌电图信号中包括的处于工业频率范围内的频谱。基于此，实现无线并且能够实时快速地进行肌肉疲劳的检测。
肌肉疲劳检测方法系统

[发明专利]单通道脑电信号补缺方法、装置、电子设备及存储介质-CN202211371633.4在审
发明人： 张沕琳;张超;仲雄 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本申请公开了一种单通道脑电信号补缺方法、装置、电子设备及存储介质。该单通道脑电信号补缺方法包括：获取原始脑电信号；对原始脑电信号的缺失点进行填补，得到缺失点填补后的脑电信号；将所述缺失点填补后的脑电信号输入到级联Transformer模型中进行处理，得到单通道脑电信号补缺结果。本申请实施例提供的单通道脑电信号补缺方法，对脑电信号的补缺效果较好，补缺后的脑电信号准确度高，并且补缺结果的归一化均方根误差较低，克服了相关技术中通过多通道张量进行脑电信号补缺，对脑电信号的补缺效果不佳，补缺后的脑电信号准确度不高的缺陷。
通道电信号补缺方法装置电子设备存储介质

[发明专利]动物行为分析系统及方法-CN202210394858.5有效
发明人： 张沕琳;雷佳鑫;王师萌;马晓燕 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： A01K29/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种动物行为分析系统及方法。该系统包括计算机设备、生物电位记录装置以及分别与计算机设备相连接的加密装置和至少一个摄像装置；生物电位记录装置与加密装置通信连接；生物电位记录装置用于采集目标动物的生物电信号并发送生物电信号给加密装置；加密装置用于加密生物电信号，得到加密的电信号；至少一个摄像装置用于针对目标动物拍摄视频；计算机设备用于结合加密的电信号以及视频进行动物行为分析。本申请的动物行为分析系统，能够实现将生物电位记录装置获取的生物电信号与摄像装置拍摄的视频相结合进行动物行为分析，技术手段更加多样化，能够实现与动物行为精确对应的生物电信号分析，动物行为分析结果准确度高。
动物行为分析系统方法

[发明专利]一种基于梯度提升决策树的识别系统、装置和方法-CN201911216442.9有效
发明人：宋伟;张沕琳 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-12-02 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于梯度提升决策树的识别系统、装置和方法，包括：处理模块根据加载的梯度提升决策树模型中的模型参数，使用流水线对接收到的信号特征进行并行比较，得到多个总预测分数，发送至结果生成模块；结果生成模块根据接收到的多个总预测分数生成识别结果。在处理模块中使用流水线对接收到的信号特征进行并行比较，能够提升处理速度，降低硬件功耗和处理时间的开销。通过梯度提升决策树模型对信号特征进行比较，生成识别结果，可以灵活处理混合型信号数据，对异常点的鲁棒性强可以得到准确率高的识别结果。将处理分为四个阶段，使用控制器控制流水线中各阶段的运行，能够在FPGA中实现并行处理，提高处理速度，通用性强。
一种基于梯度提升决策树识别系统装置方法

[发明专利]一种用于电化学生物传感的68dB动态量程恒电位仪-CN202111216146.6有效
发明人： 张沕琳;谢超;马源;唐紫健;马晓燕 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2021-10-19 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G01N27/26 文献下载
摘要：本公开涉及一种用于电化学生物传感的68dB动态量程恒电位仪，包括：电流读出电路、电压偏置电路、电流补偿网络、12位模拟数字转换器ADC、10位数字模拟转换器DAC、电源管理单元、SPI通信模块和电化学传感器；所述电流读出电路与所述电流补偿网络相连接；所述电源管理单元的参考电压管脚与所述10位数字模拟转换器DAC相连接；所述电源管理单元的偏置电压管脚与所述电流补偿网络相连接；所述电化学传感器的WE端分别与所述电流读出放大器以及所述电流补偿网络相连接；所述10位数字模拟转换器DAC与所述电化学传感器的RE端和CE端之间连接有所述偏置放大器；所述10位数字模拟转换器DAC与所述12位模拟数字转换器ADC分别与所述SPI通信模块相连接。
一种用于电化学生物传感 68 db 动态量程电位

[发明专利]基于FPGA的提取激光雷达点云数据处理系统-CN202210541885.0在审
发明人： 张沕琳;王学诚;王新健;魏依政;余伟 -专利权人：清华大学;千寻位置网络有限公司
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06T17/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于FPGA的用于电力线的提取激光雷达点云数据处理系统，包括顺序依次连接的：数据缓冲模块、点云网格化模块、特征提取模块、特征图缓存、分类器、存储传输模块。所述数据缓冲模块接收激光雷达发送的原始点云数据。所述点云网格化模块将所述点云数据在XOY平面上分组为网格。所述特征提取模块在每个所述网格中并行计算多种特征，从而生成二维特征图，并保存在所述特征图缓存中。所述分类器用于根据所述二维特征图判断所述网格是否包含电力线和/或电力塔。整个系统集成在Xilinx Ultra 96单板机上，采用FPGA进行加速。该系统可与激光雷达一起轻松安装在无人机上，实现低延迟的本地数据处理。
基于 fpga 提取激光雷达数据处理系统

[发明专利]一种端到端CNN加速器及剪枝模型压缩方法-CN202210289492.5在审
发明人： 张沕琳;张超;唐紫健;仲雄 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种端到端CNN加速器及剪枝模型压缩方法，基于EEG评估持续注意力水平，方法包括：对CNN模型依次进行组卷积、全局平均池、近零剪枝、偏差驱动剪枝、权重聚类和量化步骤，得到压缩后的CNN模型；其中，所述CNN模型由四个卷积块、一个全局平均池化层和一个线性层组成，每个卷积块包括一维卷积层、一维批量归一化层和校正线性单元层。所述加速器由FPGA实现，具体包括：两两互相连接的控制器、片上块随机存取存储器、处理引擎阵列。本发明达到183.11倍的模型压缩比，在二元注意水平分类任务上达到了84.2％的独立于被试的准确率。本发明在FPGA上达到了0.11W的设计功耗和8.19GOps/W的能效。
一种端到端 cnn 加速器剪枝模型压缩方法

[发明专利]一种16通道神经记录仪-CN202210468573.1在审
发明人： 张沕琳;宋伟;黄恒;马晓燕;仲雄 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： A61B5/369 文献下载
摘要：本发明提供了一种16通道神经记录仪，包括：一个集成了模拟前端和极性发射机的芯片，以及作为转发器的软件定义的接收机。芯片进一步包括数据缓冲器、通道编码器，DMA将数据传输到数据缓冲器，通道编码器用于根据寄存器文件配置参数进行打包和信道编码。调制器接收通道编码器的输出，调制后输入频率成形滤波器，所述频率成形滤波器的输出被送入极性发射机。所述接收机基于FPGA，包括两两连接的射频前端、FPAG、ARM处理器。实验结果表明，AFE的输入参考噪声为2.87μVrms，发射机的能量效率为2.8nJ/bit。芯片在最大负荷下，消耗总功率为5.47mW。在大鼠身上进行了体内试验，显示出良好的系统的可用性。
一种 16 通道神经记录仪

[发明专利]一种生物电位记录器-CN202011058817.6有效
发明人：罗登;张沕琳;王志华 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： A61B5/30 文献下载
摘要：本申请公开了一种生物电位记录器，包括：斩波放大模块和低通滤波模块；斩波放大模块包括：偏移消除单元、共模消除单元、反馈单元、直流伺服单元、输出放大单元、阻抗提升单元、第一调制单元和第二调制单元；偏移消除单元与共模消除单元、反馈单元、直流伺服单元、第一调制单元和第二调制单元连接；输出放大单元与反馈单元、直流伺服单元、第二调制单元、阻抗提升单元和低通滤波模块连接；第一调制单元与阻抗提升单元连接。通过斩波放大模块的第一调制单元降低输入噪声，直流伺服单元去除电极直流偏移，最后通过低通滤波模块进行滤波，降噪能力强；使用共模消除单元减少共模干扰；能够在对输入信号进行放大的同时，降低噪声的干扰，性能高。
一种生物电位记录器

[发明专利]一种动态比较器、模数转换器和控制方法-CN202010005461.3有效
发明人：罗登;张沕琳;王志华 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-01-03 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： H03K5/22 文献下载
摘要：本申请公开了一种动态比较器、模数转换器和控制方法，包括：依次连接的预放大器、锁存器和控制电路；预放大器用于对外部输入的两路差分输入信号的差进行放大处理，得到放大后的差的两端电压，输出至锁存器；锁存器的输出端与控制电路的输入端相连，用于根据两端电压的电压高低，输出对应的电平信号至外部电路和所述控制电路；控制电路的输出端与所述预放大器的尾电流管的栅极连接，用于在电平信号符合预设条件时控制电源断开，停止为预放大器供电。通过比较两端电压的电压高低，输出对应的电平信号至控制电路，控制电路在电平信号符合预设条件时控制电源断开以停止为预放大器供电，从而控制预放大器关闭，降低动态比较器的功耗。
一种动态比较转换器控制方法

[发明专利]逐次逼近式模数转换转置-CN202111223910.2在审
发明人： 张沕琳;马源;王学诚;马晓燕 -专利权人：清华大学;北京宁矩科技有限公司
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： H03M1/46 文献下载
摘要：本申请公开了一种逐次逼近式模数转换转置，包括比较装置、逐次逼近寄存器逻辑电路以及两个数模转换装置；数模转换装置包括电容器阵列和多个多路选择装置；电容器阵列包括桥接电容器以及通过桥接电容器相连接的LSB阵列和MSB阵列；LSB阵列和MSB阵列均分别包括至少一个第一电容器；各第一电容器均分别对应连接一个多路选择装置；比较装置以及各多路选择装置均分别与逐次逼近寄存器逻辑电路相连接；两个所述数模转换装置分别与所述比较装置的正向输入端和负向输入端相连接。本申请的逐次逼近式模数转换转置，其电容器阵列分为LSB阵列和MSB阵列，能够改善差分非线性，减少电容器数量的指数级增长，从而大大减小电容器阵列的总面积以及功耗。
逐次逼近式模数转换

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