[发明专利]一种无线脑电采集中的事件时点同步记录方法

说明书

本发明公开一种无线脑电采集中的事件时点同步记录方法，该同步记录方法包括：由无线脑电采集模块采集带有时间戳的脑电数据，同时从PC端或脑电采集的同步设备中获得刺激事件的开始时间和刺激种类信息；所述的事件信息经过无线调制模块的调制并以特定频点发送到接收端；接收端接收到信息后经过放大解调，得到一组二进制数据；嵌入式微处理器根据同步协议对所述二进制数据进行解码和校验，获得刺激种类信息；将所述的脑电数据按事件信息传输过程所产生的固定延时进行回溯，最终得到带有精密事件同步标签的脑电数据；本发明的方法能够实现无线脑电采集系统中的精密事件同步，并将其精度由毫秒量级提升至微秒量级。

技术领域

本发明属于医疗器械、脑电采集领域，具体是涉及一种可精密记录诱发刺激时点无线式诱发电信号采集方法。

背景技术

事件相关诱发电位(ERP)是一种特殊的脑电诱发电位，它的出现必须要有特殊的刺激安排，如声音刺激、视觉刺激等。因为ERP与刺激之间存在锁时关系，所以在记录脑电数据的同时还需要精准的记录下刺激发生的时刻。

目前所使用的无线脑电采集系统中普遍存在事件时点同步记录时间误差，其主要原因有计算机操作系统本身引起的延时，以及数据无线传输过程中存在延时和延时抖动。无线传输过程的延时是指单次发送数据包的接收时间与发送时间之差，其主要是由网络传输协议本身、数据丢包、网络拥塞等因素造成的，其无法消除，只能尽量降低。延时抖动指的是任意两个相邻的数据包经过传输通路所造成的延时时间的不相同，其原因主要是主流的2.4GHz信道使用率太高而导致数据在此信道上传输时会频繁触发规避算法，或造成空中冲突导致传输错误并在协议控制下重传造成的延时改变。

对于操作系统的时间误差可以通过对外部刺激的直接检测来规避或是利用读取操作系统底层的实时时钟值来尽量降低，而关于无线传输存在的延时和抖动，当前已公开对此问题的解决方案非常之少。专利CN201610799777.8中叙述了一种通过两个并行的数据交换协议，共享通讯总线来实现采集数据传输和时点同步。典型地，采用专用以太网线路时其刺激时点同步记录精度可达到毫秒级别，但将其应用于无线系统时，信道高占用会导致延迟增大以及不可控的时间抖动，并且无连接的网络协议会导致丢包率大幅增加，造成事件同步信息的漏记录。也有人提出采用脑电采集系统与视频采集系统同步的方法来实现信号同步，但是该方法不仅增加了成本负担，数据处理过程复杂，无法在线标记，同时视频采集系统本身的帧率也成为制约同步精度的瓶颈。因此，本领域需要一种高效的低延时低抖动的事件时点同步记录方法，将时间误差控制在微秒量级。

发明内容

本发明的目的是解决便携式无线脑电采集系统中事件同步记录精度差的问题，提出一种无线脑电采集中的事件时点同步记录方法，其可以直接应用于无线式诱发脑电电位采集系统，在采集的多通道脑电数据流中记录高精度的刺激事件时点与刺激种类，增加后续脑电数据处理的准确性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无线脑电采集中的事件时点同步记录方法，所述的事件是指视觉刺激、声音刺激诱发特殊脑电信号的事件，包括以下步骤：

(1)通过无线脑电采集模块开始采集脑电数据，得到带有时间戳的脑电数据；用以表示数据采集过程的时间节点；

(2)从PC端或脑电采集的同步设备中获得事件的开始时间和刺激种类信息；

(3)嵌入式微处理器将事件信息以自同步时钟编码方式进行编码，然后控制无线调制模块将该编码进行数字调制并将已调信号发送出去，以准确地控制数据发送延时的时间并保证延时时间稳定；

(4)所述已调信号通过业余无线电频点将数据传输到无线事件同步接收端，所述频点与脑电数据无线传输的频点不会冲突，避免了两组无线通讯的相互干扰而产生的时间抖动；

(5)所述接收端中的无线解调模块接收到所述已调信号后，经过放大解调，得到一组二进制数据；