[发明专利]基于ADS1299的可穿戴脑电信号及肌电信号放大器

说明书

本发明公开了一种基于ADS1299的可穿戴脑电信号及肌电信号放大器，属于信号采集技术领域，本发明通过设置两片ADS1299芯片，能够分别采集脑电信号和肌电信号两种信号，使高质量的脑电信号采集和肌电信号采集更易于实现，并且通过各部件的配合，减少了脑电信号采集过程中的噪声干扰，提高了脑电信号的质量，同时降低了系统功耗。

技术领域

本发明涉及信号采集技术领域，特别涉及一种基于ADS1299的可穿戴脑电信号及肌电信号放大器。

背景技术

人体组织细胞总是在自发不断地产生着很微弱的生物电活动。大脑作为人体内构造和功能最为复杂的器官，一直吸引着无数试图穷尽其奥秘的学者。脑电信号作为大脑科学的钥匙，为神经脑科学研究提供了根本的依据与途径。脑电信号是大量脑神经细胞在高度相干状态下的电活动在大脑皮层上的总体效应。利用当前已有的技术，可以通过在人脑头皮表面特定区域贴电极片进行脑电信号采集，并经脑电检测设备放大并传输给相应的显示设备，能够得到连续且具有一定波形、幅度、频率和相位的图形、曲线，即脑电图。当脑组织进行运动想象时，脑电信号会发生相应的改变，从而为脑科学研究，运动神经康复训练提供依据。但是，微弱的脑电信号往往伴随着强大的干扰信号同时存在，包括阻抗引起的衰减，传输线介质的干扰，随机噪声的干扰等，因此在脑电信号放大的同时也不可避免将干扰信号放大。具体地说，对于微伏量级的脑电信号，如果希望在16位以下的采样系统中分辨清楚则必须放大至少1000-10000倍，而此时上述干扰信号将会使放大器饱和。

为了解决干扰信号使放大器饱和的问题，传统脑电采集系统针对该问题，大多设计有截止频率为0.5Hz高通滤波器或者更小的直流和低频放大倍数来防止放大部分饱和。然而，脑电研究过程中，在接近直流的低频0.01Hz处发现了可能与脑疾病或认知相关的信息，传统的滤波或者降低放大倍数操作不利于脑电信息的提取，无法满足用户在不同的情况下对脑电精确获取的需求。

对于有特性用途的运动想象脑电放大器，除脑电信号外还需要采集肌电等信号，需要新型多通道脑电肌电综合放大器，传统脑电放大器很难满足特殊用途的需求。

发明内容

为解决上述的全部或部分的技术问题，本发明提供了一种基于ADS1299的可穿戴脑电信号及肌电信号放大器。

本发明提供的一种基于ADS1299的可穿戴脑电信号及肌电信号放大器，所述基于ADS1299的可穿戴脑电信号及肌电信号放大器包括：多个第一导联电极、多个第二导电电极、信号预处理电路、集成前端放大器、控制器和通信电路，所述集成前端放大器包括第一ADS1299芯片和第二ADS1299芯片，各第一导电电极分别与所述第一ADS1299芯片相连，各第二导电电极分别与所述第二ADS1299芯片相连；

所述第一ADS1299芯片，用于从所述第一导联电极处采集脑电信号，对采集的脑电信号依次进行信号放大以及信号过滤，并将信号过滤后的脑电信号发送至所述控制器；

所述第二ADS1299芯片，用于从所述第二导联电极处采集肌电信号，对采集的肌电信号依次进行信号放大以及信号过滤，并将信号过滤后的肌电信号发送至所述控制器；

所述控制器，用于将接收的脑电信号和肌电信号通过所述通信电路发送至上位机。

优选地，所述第一ADS1299芯片和第二ADS1299芯片之间采用雏菊链连接。

优选地，所述控制器采用STM32芯片。