脑电信号的采集与处理文献综述

 2021-12-28 20:37:26

全文总字数:3695字

文献综述

文 献 综 述1. 研究背景近些年来,随着科技水平的不断提高,人类在不同领域的探索越来越深入,对于人体自身的研究也进行到了最为神秘的部位大脑。

根据当今对于大脑科学研究的发展力度,21世纪又被称为脑科学世纪[1]。

人脑是人体最复杂的器官之一,作为人体的神经中枢控制系统,几乎包含了人体所有的高级神经中枢,内部有数量种类十分庞大的神经元,并且每个神经元与其它神经元之间大约有近一万个突触,这就使得大脑的组成和生理活动机制更加复杂[2]。

另外,生物电现象是自然界生物最基本的一种生理特征,能反映生物体的各种生命活动。

早在1786年,现代电生理学的奠基人Galvani教授在青蛙的肌肉实验中发现了生物电;在随后的发展中,Adolf Beck在对狗和兔子的实验中发现了皮层脑电(Electroencephalogram,EEG)现象,这些研究为Hans Berger在1924年首次成功记录人类脑电打下了坚实的基础。

由此,人体脑电研究正式拉开了序幕[3]。

到了21世纪,经济水平提高,信息科学技术不断发展,人们对于医疗等领域的需求不断提高[4],脑机接口技术已然称为世界科研界最前沿的研究方向,而从人体中对脑电信号进行精确完整的提取,就是发展这一切技术研究的重要基石。

在人体中,脑电信号的电压幅值一般在10 ~ 100μV,其频率范围为0.5 ~ 100Hz,在脑电研究领域中主要研究频率范围在0.5 ~ 40Hz范围下的脑电信号[5]。

由于其信号强度很小,只有毫伏到百毫伏的良机,同时也是低频信号,而且在人体中除了脑电信号还有肌电信号和其他噪声信号的干扰[6],些都给脑电信号的精准采集带来了很大的难度,同时也对脑电采集系统的精确度提出了更大的要求。

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