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中国生物医学工程学报  2020, Vol. 39 Issue (5): 631-635    DOI: 10.3969/j.issn.0258-8021.2020.05.015
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基于FPGA和真实数据集的128通道神经信号模拟器设计与实现
郑艳瑜1,2, 王敏敏1,2, 高翔1, 周凡1, 张韶岷1,2#*
1(浙江大学生物医学工程与仪器科学学院,杭州 310027)
2(浙江大学求是高等研究院,杭州 310027)
Design and Implementation of 128-Channel Neural Signal Simulator Based on FPGA and Real Datasets
Zheng Yanyu1,2, Wang Minmin1,2, Gao Xiang1, Zhou Fan1, Zhang Shaomin1,2#*
1(College of Biomedical Engineering and Instrument Science,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)
2(Qiushi Academy for Advanced Studies,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)
全文: PDF (2831 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 在神经工程研究领域,神经信号模拟器用于验证神经解码算法和脑机接口系统的性能,设计实现一种基于FPGA和上位机的128通道神经信号模拟器。上位机负责生成神经信号和常用典型信号(如正弦波、三角波、方波)数据集,通过USB接口发送给下位机转换成模拟信号输出。其中,USB实际通信速率需大于7.68MB/s,使用USB控制器芯片CY7C68013A结合FPGA实现这一功能。下位机最终实现的基本参数如下:128通道、30kSPS采样率、±10mV幅值输出范围、12位DAC分辨率。使用业内应用最广泛的神经信号采集系统,对模拟器产生的信号进行分析,得到采集设备与模拟器的整体信噪比为75dB。该模拟器具有可编辑性强、通道数易拓展、噪声小等优点,可应用于神经信号采集系统的性能测试、神经科学研究、脑机接口等领域。
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作者相关文章
郑艳瑜
王敏敏
高翔
周凡
张韶岷
关键词 神经信号模拟器128通道USB控制器FPGA植入式脑机接口    
Key wordsneural signal simulator    128 channels    USB controller    FPGA    implantable brain-computer interface
收稿日期: 2019-12-20     
PACS:  R318  
基金资助:国家自然科学基金(31627802,31371001)#中国生物医学工程学会会员(Member,ChineseSocietyofBiomedicalEngineering)
通讯作者: *E-mail:shaomin@zju.edu.cn   
引用本文:   
郑艳瑜, 王敏敏, 高翔, 周凡, 张韶岷. 基于FPGA和真实数据集的128通道神经信号模拟器设计与实现[J]. 中国生物医学工程学报, 2020, 39(5): 631-635.
Zheng Yanyu, Wang Minmin, Gao Xiang, Zhou Fan, Zhang Shaomin. Design and Implementation of 128-Channel Neural Signal Simulator Based on FPGA and Real Datasets. Chinese Journal of Biomedical Engineering, 2020, 39(5): 631-635.
链接本文:  
http://cjbme.csbme.org/CN/10.3969/j.issn.0258-8021.2020.05.015     或     http://cjbme.csbme.org/CN/Y2020/V39/I5/631
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