FPGA在脑电信号采集系统中的应用研究

"基于FPGA的脑电信号采集系统的设计" 这篇硕士学位论文详细探讨了基于FPGA的脑电信号采集系统的构建。脑电（EEG）是大脑活动的电生理表现，通常通过头皮上的电极捕获，然后经过放大和滤波处理，以便进一步分析。论文作者侯俊钦在计算机应用技术领域，由导师吴小培指导，于2007年完成了这项研究。 在第一章，论文首先介绍了脑电的基本概念和类型，包括其波形频率特征，以及电极的安装和导联方法。这为后续的设计提供了理论基础。 第二章中，作者提出了总体设计方案，将系统分为模拟和数字两部分。模拟部分主要涉及信号调理，而数字部分则关注FPGA在信号采集、显示和与上位机通信中的作用。FPGA作为核心，能够灵活处理各种信号处理任务。 第三章详细阐述了放大电路的设计。由于脑电信号微弱，需要多级放大。论文通过分析和计算确定了每级放大器的增益，并通过仿真验证了设计的合理性。 第四章讨论了滤波技术，以减少噪声干扰。采用了高通和低通滤波器来限定信号频率范围，同时使用陷波器消除50Hz工频干扰。这部分设计通过理论计算和仿真得到了验证。 第五章关注信号隔离，以防止后级电路对前级信号的影响。通过光隔离电路实现隔离，并利用箝位电路处理可能的负极性信号，确保信号传输的稳定性和准确性。 第六章中，作者选择了适合的采集芯片，并解释了如何与FPGA连接，以及如何利用FPGA来控制数据采集过程。 最后，在第七章，论文深入到数字滤波器的设计，这是在FPGA上实现的关键步骤。FPGA的可编程性使得实时、高效的数字信号处理成为可能。 该论文详细地描述了一个基于FPGA的脑电信号采集系统的全过程，涵盖了从信号获取、放大、滤波、隔离到数据采集和数字处理等多个关键环节，为脑电图（EEG）的研究和应用提供了实用的技术方案。