肌电信号采集与分析系统设计：抗干扰与指标研究

"这篇硕士学位论文来自华中科技大学，作者杨瑞，导师陈琦，主题聚焦于肌电信号的采集与分析系统的研究。论文基于国家自然科学基金项目，探讨了肌电信号的生理机制、噪声源、采集处理方法以及在康复评价中的时频域指标应用。系统硬件包括肌电电极、信号调理和数据采集卡，软件部分采用LabVIEW开发，实现信号实时采集、滤波、时频域分析等功能。此外，论文还通过时频域指标研究了肌肉的力-电关系、疲劳性和协调性，发现频域指标在肌肉疲劳过程中的变化趋势。" 这篇论文详细介绍了肌电信号的背景和重要性，特别是在临床诊断、康复工程、神经生理学和生物力学领域的应用。肌电信号是一种复杂的生物医学信号，反映肌肉和神经控制系统的交互作用。论文作者设计了一个肌电信号采集分析系统，该系统由肌电电极、信号调理电路和USB-4716数据采集卡构成，利用LabVIEW作为软件开发平台，实现信号的实时处理和分析。 在硬件部分，论文特别提到了信号调理电路，其中包含陷波器设计，用于减少50Hz工频干扰，这种干扰在肌电信号中尤为显著。PRE系列电生理放大模块上的可变Q值双T型陷波器能有效提升信号噪声比(S/N)，确保信号的准确获取。 在软件方面，LabVIEW被用来构建虚拟仪器，实现肌电信号的实时采集、滤波、时域和频域分析，以及数据的存储和回放。这为后续的实验研究提供了基础，比如通过广义似然比检测法识别肌肉运动的起始时刻。 实验研究部分，论文探讨了肌电信号的时域和频域指标如何反映肌肉的力-电关系、疲劳性和协调性。例如，随着负荷增加，肌电信号的积分肌电值和均方根值等时域指标呈现线性增长，而平均功率频率和中位频率等频域指标则先上升后下降。在肌肉疲劳过程中，平均功率频率和中位频率降低，同时肌肉协调性发生变化。 这篇论文深入研究了肌电信号的采集与分析技术，为理解和利用肌电信号提供了理论基础和技术手段，对于临床实践和生物医学工程研究具有重要价值。