低噪声人体表面肌电信号采集与处理系统设计

本文主要探讨了人体表面肌电信号采集与处理系统的设计，这在医疗诊断、体育科研以及康复训练等领域具有重要的应用价值。针对当前系统中存在的集成度低、抗噪声能力差的问题，作者李楠在指导教师周润景教授的指导下，提出了一种创新的设计思路。 首先，文章详细阐述了表面肌电信号的基本特性，包括其频率范围、幅度和形状，以及可能遇到的主要干扰源，如运动噪声、电磁干扰和基线漂移等。这些特性为后续设计提供了关键参考，使得系统能够准确捕捉和解析有用的信号信息。 在下位机采集装置设计部分，作者采用了AD8233和AD8422这种高集成度、低噪声的仪表放大器，配合外围电阻电容电路，有效地降低了噪声干扰。通过ATmega2560单片机实现了信号的模数转换，将模拟信号转化为数字信号，并利用串口传输到上位机。实地测试表明，这一硬件设计达到了稳定运行的要求，采集到的信号性能参数符合肌电信号的典型特征。 上位机设计采用LabVIEW软件作为核心工具，负责信号的进一步处理与分析。系统不仅能够实时显示波形，还支持信号的存储和回放功能。此外，针对常见的干扰如心电图干扰、50Hz工频信号以及其他噪声，系统具备有效的滤波功能，能够提高信号的质量，从而进行更为精确的分析。 关键词提炼出“表面肌电信号”、“采集与处理”、“滤波”和“LabVIEW软件设计”，强调了设计的关键技术点。总体来看，该系统的研发旨在提升人体表面肌电信号的采集精度和处理效率，对于实际应用中的信号分析具有重要意义。 本文通过对人体表面肌电信号的深入理解，结合先进的硬件和软件设计，成功构建了一个低噪声、高效能的采集与处理系统，为相关领域的研究与实践提供了有价值的技术支持。