大鼠神經(jīng)信號無線采集及在線鋒電位分類系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、在腦科學研究中，神經(jīng)元鋒電位信號的檢測和分類是神經(jīng)信息編解碼研究的重要內容。傳統(tǒng)的用于采集分析鋒電位信號的商用采集處理設備體積龐大，價格昂貴，并且通常為有線傳輸方式，導線連接增加了對自由運動小動物的外部干擾，影響小動物神經(jīng)信號在指定實驗條件下的放電特性。因此，本文基于嵌入式系統(tǒng)技術設計并實現(xiàn)了一套針對自由運動大鼠的神經(jīng)元鋒電位信號無線采集及在線分類的實驗系統(tǒng)，并利用仿真模擬信號和實驗動物的真實鋒電位信號對系統(tǒng)的在線檢測與分類功能分別進行

2、了測試和驗證。
　　本文所實現(xiàn)的系統(tǒng)主要由前端鋒電位信號采集檢測裝置和后端基于PC平臺的鋒電位在線分類上位機組成。前端采集檢測裝置以微控制器為核心，通過SPI接口配置前端采集芯片，控制其采集，之后在微控制器上完成自適應檢測閾值更新、鋒電位的閾值檢測等預處理;之后，通過無線射頻模塊，實現(xiàn)鋒電位波形數(shù)據(jù)的無線發(fā)送。PC接收到數(shù)據(jù)之后，通過LabVIEW上位機結合MATLAB script運行鋒電位在線分類算法，對接收到的鋒電位數(shù)據(jù)進行

3、實時在線的分類。
　　驗證和測試實驗結果表明，本文提出的大鼠神經(jīng)信號無線采集及在線鋒電位分類系統(tǒng)可以完成預定設計的功能，在仿真實驗中，針對模擬信號發(fā)生器信號在線分類的準確率最高時可達100％;針對自由運動大鼠鋒電位信號，本系統(tǒng)與傳統(tǒng)PC離線分類系統(tǒng)，針對對同一類神經(jīng)元分類結果的相似度，最高可達到93.9％，最低75.0％，說明無線系統(tǒng)的性能與商用的離線系統(tǒng)非常接近。但本無線系統(tǒng)在體積、便攜度（35mm×30mm×18mm，18g以