[實用新型]腦電信號采集系統

有效

• 申請號: 201720012500.6
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN206675524U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 劉鐵軍;瞿倩;郜東瑞;謝佳欣;劉鵬;唐興峰;何垣諦;任艷麗
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476;A61B5/0478
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 周永宏,王偉

技術領域

本實用新型屬于生物信息技術領域，尤其涉及一種腦電信號采集系統。

背景技術

腦電信號是人腦神經認知過程的一種實時反映，而且獲取EEG信號時對人體沒有任何創傷性損害，因此腦電信號是研究大腦各種功能活動的最常用信號。其中將腦電信號應用到腦機接口實現對外部設備的控制，解決殘障人士無法正常活動等問題，是當前應用研究的一個熱點。但由于電極、信號采集設備體積、功耗的限制，導致該方面的研究大多停留在實驗室內。

腦電信號幅度非常微弱，而且容易受到外界干擾，因此對信號采集電路的性能要求很高。目前，市場上有很多腦電信號采集設備能夠有效的采集腦電信號。但這些設備為了有效的抑制信號中包含的噪聲，獲得高信噪比的腦電信號，通常需要復雜的硬件電路對信號進行濾波等處理，導致這些設備通常體積較大，只能應用到科學研究或者臨床診斷等不需要隨身攜帶設備的領域。雖然市場上也一些可穿戴腦電信號采集設備，但此類設備是通過降低電路性能，換取設備體積的減小，所以將采集的低信噪比信號應用到腦機接口中。此外，由于當前主流的信號采集電極為濕電極(如Ag/AgCl電極)，該類電極需要配合使用電極膏，以便降低電極與人腦頭皮接觸阻抗，這就限制了腦機接口技術在實際生活中的應用。雖然干電極無需使用電極膏，能夠即帶即用，但干電極本身噪聲較大，且電極與人腦頭皮接觸阻抗較大，因此采用當前的采集設備無法采集高信噪比的腦電信號。

實用新型內容

本實用新型的發明目的是：為了解決現有技術中在信號采集過程中干電極噪聲較大、電極與人腦頭皮接觸阻抗過高，無法在實際應用中使用的問題，本實用新型提出了一種具有高共模抑制比的腦電信號采集系統。

本實用新型的技術方案是：一種腦電信號采集系統，包括：

腦電信號采集電極，用于采集人體的腦電信號，并將采集得到的腦電信號傳輸至腦電信號處理電路；

腦電信號處理電路，用于接收所述腦電信號采集電極采集的腦電信號并進行處理，將處理后的腦電信號傳輸至無線信號傳輸模塊；所述腦電信號處理電路包括模擬電路和數字電路；所述模擬電路用于放大腦電信號并抑制腦電信號中的噪聲信號及直流偏移量；所述數字電路用于將腦電信號由模擬信號轉換為數字信號；

無線信號傳輸模塊，用于接收所述腦電信號處理電路處理后的腦電信號，并將處理后的腦電信號無線傳輸至腦電信號接收模塊；

腦電信號接收模塊，用于接收所述無線信號傳輸模塊無線傳輸的腦電信號，將腦電信號進行存儲和顯示。

進一步地，所述腦電信號采集電極包括主動電極和參考電極；所述主動電極設置于大腦頭皮，所述參考電極設置于耳部。

進一步地，所述腦電信號處理電路的模擬電路包括射隨器、儀用運算放大器、抗混疊濾波器、直流偏移量抑制單元；所述射隨器的輸入端與腦電信號采集電極連接，輸出端與儀用運算放大器的輸入端連接；所述抗混疊濾波器的輸入端與所述儀用運算放大器的輸出端連接，輸出端與所述無線信號傳輸模塊連接；所述直流偏移量抑制單元的輸入端與所述儀用運算放大器的輸出端連接，輸出端與所述儀用運算放大器的參考端連接。

進一步地，所述腦電信號采集電極還包括右腿驅動電極，所述右腿驅動電極設置于前額。

進一步地，所述腦電信號處理電路的模擬電路還包括右腿驅動單元；所述右腿驅動單元的輸入端與所述儀用運算放大器的共模信號端連接，輸出端與所述右腿驅動電極連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的腦電信號采集系統采用腦電信號采集電極采集腦電信號，利用腦電信號處理電路對腦電信號進行放大、抑制噪聲信號及直流偏移量和模數轉換，再利用無線信號傳輸模塊進行無線傳輸，由腦電信號接收模塊進行存儲和顯示，完成腦電信號采集，具有功耗低、性能高、共模抑制比高、輸入阻抗高的優點，能夠利用干電極采集腦電信號，在腦機接口、家庭監護等領域具有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型的腦電信號采集系統結構示意圖。

圖2是本實用新型的腦電信號處理電路的模擬電路結構示意圖。

圖3是本實用新型中前置放大電路輸入等效示意圖。

圖4是本實用新型中前置放大電路輸入等效簡化示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。