LabVIEW在肌电信号采集与分析系统中的应用

"这篇资源是华中科技大学硕士研究生杨瑞的学位论文，主题为‘肌电信号采集与分析系统的研制’，导师为陈琦。论文探讨了肌电信号的生理基础，信号获取与处理，以及在康复评价中的时、频域指标应用。系统设计包括硬件电路（肌电电极、信号调理、数据采集卡）和LabVIEW软件平台上的信号实时采集、处理、分析等功能。此外，论文还通过实验研究了肌肉的力—电关系、疲劳性和协调性，使用了广义似然比检测法判断肌肉运动起始时刻，并发现肌电信号的时域和频域指标能反映肌肉状态变化。" 在这篇硕士论文中，杨瑞深入研究了肌电信号的采集和分析技术。肌电信号（EMG）是一种重要的生物医学信号，反映肌肉收缩时的电活动，与肌肉的生理特性和神经控制系统紧密关联。论文首先介绍了肌电信号的产生机制和噪声源，为后续的信号处理奠定了理论基础。 在系统设计上，杨瑞提出了一个包含硬件电路和软件部分的肌电信号采集分析系统。硬件部分包括肌电电极用于信号的初始采集，信号调理模块用于预处理原始信号，以及USB-4716数据采集卡负责将调理后的信号数字化。软件部分则是基于LabVIEW虚拟仪器平台，实现信号的实时采集、滤波、时频域分析、数据存储和回放以及波形打印等功能。LabVIEW因其图形化编程界面和丰富的控件库，使得快速开发这样的系统成为可能。 在实验研究部分，论文利用时域和频域指标来分析肌肉的力—电关系、疲劳性及协调性。力—电关系实验表明，肌电信号的时域指标如积分肌电值、均方根值随负荷增加而线性增加，而频域指标如平均功率频率和中位频率则表现出先上升后下降的趋势。在疲劳和协调性实验中，平均功率频率和中位频率的下降趋势揭示了肌肉疲劳的过程，同时肌肉间的协调性变化也得到了体现。 这篇论文不仅提供了肌电信号采集分析系统的设计方案，还通过实验研究揭示了肌电信号在评估肌肉功能和状态方面的潜力，对于临床诊断、康复工程等领域具有重要参考价值。