采用肌电信号控制残疾人假手的研究

介绍了采用肌电信号来控制假手的运动。手指部分的设计采用欠驱动机构和耦合原理，控制电路与机械结构进行系统化设计，假手由皮肤表面肌电（EMG）信号进行控制，肌电信号处理运算全部在DSP内完成。研究表明，该控制算法简单，特征识别成功率高。     

基于sEMG与足底压力信号融合的跌倒检测研究

跌倒已经成为一种普遍危害老年人身心健康的事故,需要得到及时救治。设计了一种基于表面肌电(s EMG)和足底压力信号融合的跌倒检测系统。提取s EMG的近似熵及基本尺度熵特征,并根据足底压力的变化规律,提取动作信号段的压力特征,通过D-S证据推理将肌电信号与足底压力信号的SVM决策融合获得综合判别结果。实验结果表明,该方法对跌倒与ADL的平均识别率达到了91.7%,优于单一信源识别结果。     

SEMG测量电路在外骨骼上肢康复机器人中的应用

SEMG是一种复杂且微弱的生理信号,在其检测过程中存在许多影响检测精度和可靠性的因素。通过分析表面肌电信号采集过程中的噪声源,针对信号幅值小,信噪比低,易受干扰,难以准确获取的特点,设计了前端采集及信号处理电路,经过滤波、屏蔽、隔离等措施,用于外骨骼上肢康复机器人中拾取前臂的SEMG信号。实验表明,该电路能够有效滤除噪声,抑制工频干扰,满足SEMG信号的测量要求。     

一种表面肌电信号采集装置的实现

为了更有效地采集到表面肌电信号(Surface elctromyography,sEMG),设计了一种基于高阶滤波的sEMG信号采集装置。两级可调放大电路及高阶Sallen-Key带通滤波器解决了传统sEMG信号采集电路中放大增益不可调、滤波阶数较低等问题。实验结果表明,所设计的sEMG采集装置可以很好地抑制工频干扰,滤波部分阻带下降近似达到-100 dB/dec,可以有效提取20-500 Hz之间的有用信号,放大增益可达60 dB。     

一种表面肌电信号采集装置的实现（英文）

为了更有效地采集到表面肌电信号(Surface elctromyography, sEMG),设计了一种基于高阶滤波的sEMG信号采集装置。两级可调放大电路及高阶Sallen-Key带通滤波器解决了传统sEMG信号采集电路中放大增益不可调、滤波阶数较低等问题。实验结果表明,所设计的sEMG采集装置可以很好地抑制工频干扰,滤波部分阻带下降近似达到-100 dB/dec,可以有效提取20-500 Hz之间的有用信号,放大增益可达60 dB。     

基于sEMG和GRNN的手部输出力估计

针对智能肌电假手力控制的需要,提出一种基于表面肌电信号(s EMG)和广义回归神经网络(GRNN)的手部输出力估计方法。首先在介绍实验平台的基础上详细描述了肌电信号的采集和特征提取方法以及广义回归神经网络的构建;然后,通过在手臂8个不同部位粘贴肌电传感器来检测手部动作过程中的肌电信号;同时为了全面测量人手在三维空间中的输出力,采用三维力传感器对手部的输出力进行测量;在同步获得手臂上的多通道肌电信号(X)和手部三维力推拉信号(F)后,对采集得到肌电信号进行了特征提取得到特征矩阵X_F;将X_F和F用于构建GRNN网络,并用均方差和残差绝对值均值对手部输出力的估计结果进行评估。为验证该方法的有效性,进行了实验验证,结果表明,该方法能够很好地利用sEMG对手部的输出力进行估计。     

PVDF压电传感器信号调理电路的设计

设计PVDF压电传感器信号调理电路,详细介绍前置放大、工频陷波和低通滤波电路的设计原理.利用数字示波器对PVDF压电传感器信号调理电路进行测定.试验结果表明设计的信号调理电路工作稳定可靠、重复性好、噪声小,抗干扰能力强,工频及工频倍频陷波效果明显,信号处理实时、准确,PVDF压电传感器能够用于工业现场信号检测.     

基于SOPC嵌入式技术的表面肌电信号检测系统的研究

本文介绍了一种基于ALTERA公司SOPC嵌入式技术的表面肌电信号检测系统。系统将模拟滤波器和数字滤波器结合起来处理采集到的信号,有效地提取了表面肌电信号。     

基于Matlab的6种上肢动作肌电信号识别

表面肌电(surface eIectromyogram,sEMG)信号的去噪处理和特征提取的效果好坏直接关系到识别的准确率.以获得较高的识别准确率为目标,对肌电信号的去噪处理和特征提取展开研究.先对表面肌电信号进行小波阈值去噪;再分别运用时域、频域和时频分析对去噪后的信号进行特征提取;最后利用BP神经网络对肌电信号进行...     

基于组合RNN网络的EMG信号手势识别

肌肉计算机接口(MCI)系统是虚拟现实、人机交互研究的热点之一,其核心问题是EMG肌电信号分类,因而MCI系统可以与深度学习方法有效结合。表面EMG信号分为高密度瞬时信号与稀疏多通道信号,前者类似于图像,可以采用CNN网络处理;本文应用RNN网络对后者进行研究,并利用MYO臂环实现了相应MCI系统。稀疏多通道EMG信号是不定长时间序列信号,前后时间相关性高,采用RNN网络进行分类。通过对原始信号进行时域、时频域、频域特征拓展,获得原始信号的多流特征序列,并提出两类组合RNN网络架构处理相应多流信号。用户依赖时算法准确率达90.78%,非用户依赖的人群测试中手势识别准确率达78.01%,实时动作识别准确率达82.09%,算法能在61.7毫秒内识别手势动作。本文所提出的组合RNN网络方法可以有效区分基于EMG信号的不同动作,且所设计的MCI系统用户泛化性与工作实时性表现好。     

基于预抓取模式识别的假手肌电控制方法

为解决多自由度假手肌电控制难题,建立一种人手预抓取模式的在线识别方法,并将其应用至HIT-DLR假手的抓取控制。基于Teager-Kaiser能量算子增幅肌电信号在肌肉动作发起时的变化,引入后处理解决噪声影响,提出一种预抓取发起的在线检测方法。针对人手4种预抓取模式,讨论不同肌电信号分段方法,不同时域特征、频域特征和时频域特征以及多种分类方法所能获得的识别成功率。最终建立了基于波形长度及支持矢量机的最优识别方法,成功率可达95%,延迟小于300 ms。肌电控制试验表明,假手可以准确快速地抓取各种不同形状的物体。     

油气管道TPD预警系统信号调理器的设计

固定安装在油气管道表面的振动传感器,检测出的信号强度不一、极容易造成频率混叠及央带高频噪声。针对此情况,本文介绍了管道TPD（Third-party damage,TPD,管道第三方破坏）预警系统信号调理器的设计方法。为了保证在信号A/D转换前具有合适的较高价值的信号,对信号进行滤波、程控放大等前置调理。为了使信号满足信号采集系统的输入要求,对信号进行极性转换、限幅。信号调理器各项参数灵活可调。经实验证明,该信号调理器能够很好的实现信号调理。     

基于LabVIEW软件虚拟仪器的电能质量分析仪

文中提出了一种新颖的电能质量参数测量与分析的方法。通过有源抗混叠滤波器和信号调理电路,用LabVIEW软件构成的虚拟仪器实现了电能质量分析仪,并采用了频率软跟踪技术,从而提高了精度,简化了硬件电路。对含有谐波的畸变电压波形的实验结果说明了这种电能质量分析仪的有效性。     

基于TPU实现的光电编码器信号处理

介绍了以TPU为基础组成的光电编码器信号处理电路,详细分析了这个电路的最高计数频率、精确度和抗干扰性,明确提出了该电路的优点及应用范围。     

脉冲爆震发动机模型机噪声辐射特性初探

对脉冲爆震发动机模型机在不同爆震频率下的噪声辐射特性进行研究。通过试验测量和数据处理，发现其噪声辐射呈现间歇性和周期性的特点，主要由单极子源和四极子源组成；噪声辐射的频谱为宽频带谱，其能量主要集中在低频部分（0～5000Hz），由气流脉动的基频（即爆震频率）和谐频组成；峰值声压级与爆震频率无关，脉冲声压级、声功率级、声功率随爆震频率的提高而提高。     

限带白噪声发生器的研制

针对市售的白噪声发生器相当昂贵，不利于一般应用场合使用的问题，文中利用双极性晶体管散粒噪声功率谱密度在非常宽的范围内与频率无关，属于白噪声这一特性，设计实现了一个非常简洁有效的限带白噪声发生器，并给出了具体的电路实现。     

小型化硅微谐振式加速度计的实现与性能测试

设计了一款由微机电系统和专用集成电路构成的小型化硅微谐振式加速度计。该加速度计采用80μm厚SOI工艺加工微机电系统(MEMS)结构,采取真空封装技术降低结构噪声。首先,采用振荡信号作为自动增益控制电路中斩波器的控制信号,降低了闪变噪声且不会引入额外的功耗。其次,使用线性区工作的乘法器取代传统的吉尔伯特单元,通过大幅降低系统总体供电电压来降低功耗。最后,采用复位计数器进行频率数字转换,在所关心的带宽内抑制量化噪声。实验显示:该加速度计在达到±30 g线性量程的前提下,实现了2.5μg/√Hz的分辨率和1μg的零偏不稳定度。此外,为了减小电路自身发热引起的温度漂移,该样机的功耗被控制在3.5mW以内,系统集成后的尺寸约为45mm×30mm×20mm。基于所述技术,系统在体积、功耗和性能方面均有较大的提升。     

微伏级直流信号检测技术

针对微波功率检波器输出直流电压信号微弱、背景噪声强的特点,采用平衡斩波微弱信号检测技术,将微弱直流信号转化为交流信号,对交流信号进行低噪声前置放大和数字化处理,以实现大动态范围微波信号检测.通过对检波、斩波、前置放大和带通滤波电路的优化设计,制作了实验电路进行了实验研究,给出了实验验证结果.     

光纤光栅微弱信号检测的解调电路

为了在光纤光栅匹配解调系统中实现对光纤光栅微弱信号的检测与处理,在应用微弱光电信号检测原理的基础上设计一种高信噪比、高检测精度的解调电路,该解调电路采用低噪声电路元件参数选取原则和前置放大器设计的一般方法,在雪崩光电二极管与信号数模转换之间采用互阻放大器、巴特沃斯滤波电路和多级放大电路,实现了电路的最佳噪声匹配,有效地抑制了电路的噪声和干扰。该解调电路在光纤光栅匹配解调系统中具有很高的信噪比和测量精度,且具有很好的灵敏度,在测量低频率振动信号试验中具有优异的性能。实验表明:该电路解调系统在25～200 Hz正弦激励振动信号下具有很好的低噪声性能,精确的测试出振动信号,同时该电路所采用的方法与措施对其他测量系统也有借鉴意义。     

超音频脉冲TIG焊电源的双DSP并行全数字控制系统

文中采用数字信号处理器TMS320LF2407构建共享外部存储器的双DSP并行控制系统,将其用于控制基于2套桥式逆变直流主回路并联调制模式的新型大功率超音频直流脉冲TIG焊电源.所研制的并行控制系统实现了焊接电源2套主回路双端PWM控制的冗余备份输出,同时也实现了2套主回路恒流反馈控制系统的并行采样、并行滤波及数字PID反馈控制算法的并行运算.焊接试验的超音频直流脉冲电流输出特性验证了DSP并行全数字控制系统的有效性.