数字信号课设论文.doc

燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目： 数字信号处理课程设计 学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 自动化仪表 2班 学 号： 110103020123 学生姓名： 石迎宏 指导教师： 谢平 杜义浩 教师职称： 教授 讲师  PAGE \* MERGEFORMAT 18 摘 要 肌电信号是产生肌肉力的电信号根源，它是肌肉中很多运动单元动作电位在时间和空间上的叠加，反映了神经，肌肉的功能状态，在基础医学研究、临床诊断和康复工程中有广泛的应用。因此肌电信号的研究具有非凡的意义和广阔的前景。本文主要针对不同角度下的手臂肌电信号利用小波降噪，工频等干扰被消除后，再进行时域和频域的分析，最终的目的是进行模式识别并扩展其功能。其中时域参数包括均值，标准差，均方差和积分肌电值；频域主要识别参数包括中值频率MF和平均功率频率MPF。利用Matlab和GUI界面最终将达到模式识别的效果。此外，本文还针对肌电信号处理的应用前景、主要面临的挑战和国内外发展状况做出简单介绍。 关键字： 肌电信号 模式识别 Matlab GUI界面 目录 第一章 肌电信号的预处理………………………………………3 1.1 50HZ工频消除………………………………………………4 1.2 小波降噪……………………………………………………4 1.3高通滤波………………………………………………………6 第二章 肌电信号的时域处理及其分析方法……………………6 2.1 时域参数介绍…………………………………………… 7 2.2 时域结果分析…………………………………………… 10 2.3 Matlab 程序………………………………………………10 第三章 肌电信号的时域处理及其分析方法………………… 10 3.1 频域参数介绍……………………………………………… 11 3.2 频域结果分析……………………………………………… 13 3.3 Matlab 程序…………………………………………………13 第四章GUI界面设计 ………………………………………… 15 4.2 GUI部分显示结果展示……………??………………… 15 4.3 Matlab 程序………………………………………………17 第五章 心得体会………………………………………………17 参考文献 …………………………………………………………18 第一章 肌电信号的预处理 1.1 50HZ工频消除 可能引入工频干扰的途径： 1.由空间辐射引入：空间的电磁场可以通过检测设备中的电极连线、印刷电路板上的连线、器件引脚或器件本身感应为相应频率成分的电流，成为噪声混入肌电信号。空间的电磁场可能来自于多种源，最致命的是电网辐射造成的工频干扰。 2.由直流电源引入：检测设备中，为有源器件供电的直流电源通常都是由工频交流电源变压、整流、稳压而得到的。直流稳压电源不可能达到理想的滤波效果。以纹波形式存在的工频(或其谐波)电流会通过电源引入到放大电路中。 3.由受试者身体引入：暴露于空间电磁场中的受试者身体同样会感应电磁场而产生感应电流，受试者身体所感应的工频电流通过检测电极，与生物电信号一起加到放大器输入端，形成工频干扰。 50Hz工频信号对表面肌电信号的采集有很大的影响，它的频率恰好在表面肌电信号能量集中的频段，且其幅度比表面肌电信号大1－3个量级，因此必须除去。 fs=1000; wp1=45; wp2=55; ws1=49.9; ws2=50.1; rp=0.3; rs=40; wp=[wp1,wp2]/(0.5*fs); ws=[ws1,ws2]/(0.5*fs); [n,wcc]=ellipord(wp,ws,rp,rs,z); [num,den]=ellip(n,rp,rs,wcc,stop); [H,W]=freqz(num,den); H1=ones(1000); H2=H1([1],:); H2(1:512)=abs(H); H2(512:1000)=abs(H(512)); H3=(1:10000); for i=1:1000 for j=1:10 H3(10*(i-1)+j)=H2(i); end end axes(handles.axes7); global f; plot(f,H3); grid on; global fftqu