[发明专利]一种基于LabVIEW的生物电信号监测系统

说明书

技术领域

本发明属于生理监测技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于LabVIEW的生物电信号监测系统。

背景技术

生物电信号是人体健康状态的重要特征参量，同时也有效的反映出人的脑部活动情况和肌体运动状况。通过对人体生物电信号的分析与监测，可以准确地把握人体的健康状态，更可以通过对不同生物电信号的特征识别，实现对外部设备的操作与控制。

目前市场上的生物电信号分析与监测系统功能过于单一，信号处理算法较为简单，且多数同类系统程序不具备良好的可移植性，如TI公司基于ADS1299芯片设计的脑电信号提取模块和神念科技基于TGAM芯片设计的脑电传感器，因此，以上两种设备难以有效的在市场中进行推广。

更为具体的讲，相较于TI公司基于ADS1299芯片设计的脑电信号提取模块，本发明具有体积小，多种供电模式，热功耗小，自带生物电信号提取装置和更多功能的软件显示等优点。相较于神念科技基于TGAM芯片设计的脑电传感器，本发明具有耗电低，通信稳定，多通道采集等优点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于LabVIEW的生物电信号监测系统，通过信号处理算法对采集到的生物电信号进行分析，实现对人体状态的实时监测。

为实现上述发明目的，本发明基于LabVIEW的生物电信号监测系统，其特征在于，包括：

一生物电信号提取设备，包括脑电信号采集设备和多个肢体信号采集设备，在两采集设备中均包括弹簧钢片、弹性尼龙带和干电极片,其中，在脑电信号采集设备中至少包括3片干电极片；干电极片通过焊接附着在对应的弹簧钢片上，通过佩戴生物电信号提取设备时来卡在头部和肢体上，且焊接位置与生物电信号活跃区域相对应；弹性尼龙带位于弹簧钢片上，可进一步加强干电极片与人体的接触紧密度，增加生物电信号采集的稳定性；在提取生物电信号时，将生物电信号提取设备佩戴在头部和肢体各部位上，分别提取脑部和肢体各部位上的生物电信号，再通过采集设备上连接的电磁屏蔽信号线发送给PCB电路集成模块；

多条电磁屏蔽信号线，采用多层防干扰设计，其中内层为信号传输线，外层为胶皮层，在信号传输线的外围是金属丝包络层；

一PCB电路集成模块，包括EMI滤波器、前置放大器和模数转换器；用于接收生物电信号提取设备采集的多路生物电信号，并将多路的生物电信号并行处理，再发送给zigbee组网通信模块；

PCB电路集成模块接收到生物电信号后，先通过EMI滤波器滤除带外频率较高的电磁噪声，滤波后的生物电信号经过前置放大器放大后输入到模数转换器，模数转换器再将模拟的生物电信号转化为易于收发的数字信号，并发送给zigbee组网通信模块；

一zigbee组网通信模块含有多个通信端口，能够并行接收PCB电路集成模块发送的多路生物电信号，再转发给生物电信号监测界面，实现多收多发的网络式通信；

一信号处理函数库，信号处理界面通过调用信号处理函数库中函数，对生物电信号进行处理，再发送到生物电信号监测界面；

一生物电信号监测界面，通过生物电信号监测界面上的选项卡控件，选择进入信号监测界面或信号处理界面；

在信号监测界面上，可设置zigbee组网通信模块与生物电信号监测界面间的通信端口，选择需要进入信号处理界面时的信号通道，在通信时，生物电信号的信号质量可在仪表盘上直接观测，生物电信号的相关信息通过2-D显示框分别显示出脑部和肢体上的生物电信号；

在信号处理界面上，用户可以根据需要选择性调用信号处理函数库中的函数，再根据调用的函数进行设置，如选择滤波函数，则设定出滤出频段；如选择陷波函数，则设定出陷波函数去除的工频干扰频段；如选择小波函数，则设定小波母波类型，选择小波分解的层数；如选择神经网络函数，则调用该函数时，训练出神经网络分类器参数；生物电信号经过上述处理完成后，其相关信息通过2-D显示框分别显示出脑部和肢体上的生物电信号。

本发明的发明目的是这样实现的：

本发明基于LabVIEW的生物电信号监测系统，通过生物电信号提取设备提取多路的生物电信号，再并行处理多路的生物电信号，利用生物电信号监测界面对被监测者进行监测。在具体的配置中，被监测者可以根据自身的需要，通过信号处理界面选择性调用系统中预存的库函数，对生物电信号进行实时处理，最后再通过信号处理界面上的显示框显示，完成对被监测者生理指标的监测。

同时，本发明基于LabVIEW的生物电信号监测系统还具有以下有益效果：