一种无线神经信号采集系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种无线神经信号采集系统及方法，系统包括神经信号采集模块、控制模块、WIFI模块和缓存模块，所述神经信号采集模块用于采集高通量神经信号并进行预处理得到数字化的神经信号，并将得到的数字化的神经信号输出至所述控制模块，所述控制模块包括SPI通信模块和WIFI控制模块，所述WIFI控制模块用于控制所述SPI通信模块将所述控制模块接收到的数字化的神经信号输出至WIFI模块，所述WIFI模块用于传输所述数字化的神经信号至分析装置以完成对采集到的高通量神经信号的分析，所述缓存模块和所述控制模块连接，所述缓存模块用于缓存数字化的神经信号。通过设置缓存模块，实现了对神经信号的数据缓存功能，避免传输不稳定导致数据丢失的问题。定导致数据丢失的问题。定导致数据丢失的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无线神经信号采集系统及方法


[0001]本专利技术涉及生物医学工程领域，尤其涉及一种无线神经信号采集系统及方法。

技术介绍

[0002]目前的研究表明，包括帕金森病、老年痴呆在内的多种神经系统疾病均与中枢神经系统内神经元放电活动密切相关，神经电信号表现出异常的活动特征和模式。因此，对脑组织中微弱的神经电信号进行高通量检测，研究不同生理和病理条件下电生理信号的动态变化过程，对研究神经系统性疾病的发病机制、相关药物的作用机理，以及药物的疗效评价具有重要的意义和潜在的应用价值。为了抑制外界噪声干扰，更加精确地对多点同时进行测量，目前绝大多数神经电信号采集系统采用植入式多通道神经电极来记录神经元细胞的放电活动。
[0003]对于神经信号的后端采集系统，常见的设计方案是通过有线的方式将神经信号引出到上位机进行数据采集和处理，但对于自由活动动物的实验，有线的连接方式影响动物活动，使得实验受到很大的限制。为解决这一问题，当前已出现一些无线神经信号采集系统，通过集成天线将神经信号以模拟信号的形式传输上位机，但这种传输方式受到严重的环境干扰，采集信号质量较差。
[0004]因此，需要提供一种提升神经信号传输质量并且传输效果稳定的的无线神经信号采集系统来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无线神经信号采集系统。解决了现有技术中传输过程不稳定，导致数据丢失的问题。
[0006]本专利技术的技术效果通过如下实现的：
[0007]一种无线神经信号采集系统，包括神经信号采集模块、控制模块、WIFI模块和缓存模块，所述神经信号采集模块用于采集高通量神经信号并对采集到的高通量神经信号进行预处理得到数字化的神经信号，并将得到的数字化的神经信号输出至所述控制模块，所述控制模块包括SPI通信模块和WIFI控制模块，所述WIFI控制模块用于控制所述SPI通信模块将所述控制模块接收到的数字化的神经信号输出至WIFI模块，所述WIFI模块用于传输所述数字化的神经信号至分析装置以完成对采集到的高通量神经信号的分析，所述缓存模块和所述控制模块连接，所述缓存模块用于缓存数字化的神经信号。通过设置缓存模块，实现了对神经信号的数据缓存功能，解决了现有技术中传输过程不稳定，导致数据丢失的问题。通过设置Wi F i模块，实现了神经信号的远距离传输，提升了传输速度，避免通过有线的方式进行数据采集和处理影响动物活动，导致实验受到限制的问题。
[0008]进一步地，所述控制模块还包括数据输入模块、数据控制模块和数据输出模块，所述数据输入模块用于接收所述神经信号采集模块输出的数字化的神经信号并通过所述数据控制模块传输至所述数据输出模块。
[0009]进一步地，所述数据控制模块设置为当读取到所述数据输入模块中数字化的神经信号的数据量大于输入阈值时将所述数据输入模块中数字化的神经信号取出并输出至所述缓存模块。通过设置数据控制模块和缓存控制模块，使得当数据控制模块中数据量快满时，将数据输入模块中缓存的数据块取出，通过缓存控制模块存储进入缓存模块；当数据输出模块中数据接近空时，通过缓存控制模块从缓存控制模块中读取已缓存的神经信号数据块，送入数据输出模块中，从而实现数据的高效处理。
[0010]进一步地，所述数据控制模块设置为当读取到所述数据输出模块中数字化的神经信号的数据量小于输出阈值时将所述缓存模块中存储的数字化的神经信号取出并输出至所述数据输出模块。
[0011]进一步地，所述控制模块还包括缓存控制模块，所述数据输入模块通过所述缓存控制模块将数字化的神经信号存储在所述缓存模块中，所述数据输出模块通过所述缓存控制模块从所述缓存模块中读取存储的数字化的神经信号。
[0012]进一步地，所述神经信号采集模块设置为当采集到的高通量神经信号为有效信号时输出写使能信号至所述数据输入模块以控制所述数据输入模块对当前所述神经信号采集模块采集的高通量神经信号进行读取。
[0013]进一步地，所述WIFI控制模块设置为当所述WIFI模块为空闲状态时输出读使能信号至所述数据输出模块以控制所述数据输出模块输出数字化的神经信号至所述WIFI模块。
[0014]进一步地，所述控制模块还包括锁相环，所述锁相环用于输出写时钟信号至所述神经信号采集模块和所述数据输入模块，输出读时钟信号至所述数据输出模块和所述WIFI模块。
[0015]进一步地，所述神经信号采集模块用于对采集到的高通量神经信号进行放大、滤波和模数转换以得到数字化的神经信号。
[0016]另外，还提供一种无线神经信号采集方法，所述方法基于上述的无线神经信号采集系统实现的，所述方法包括：
[0017]利用神经信号采集模块采集高通量神经信号并对采集到的高通量神经信号进行预处理得到数字化的神经信号，同时，将得到的数字化的神经信号输出至控制模块；
[0018]通过WIFI控制模块控制SPI通信模块将接收到的数字化的神经信号输出至WIFI模块；
[0019]利用WIFI模块将数字化的神经信号传输至分析模块以完成对采集到的高通量神经信号的分析。
[0020]如上所述，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]1)通过设置WiFi模块，实现了神经信号的远距离传输，提升了传输速度，避免通过有线的方式进行数据采集和处理影响动物活动，导致实验受到限制的问题。
[0022]2)通过设置缓存模块，实现了对神经信号的数据缓存功能，解决了现有技术中传输过程不稳定，导致数据丢失的问题。
[0023]3)通过设置数据控制模块和缓存控制模块，使得当数据控制模块中数据量快满时，将数据输入模块中缓存的数据块取出，通过缓存控制模块存储进入缓存模块；当数据输出模块中数据接近空时，通过缓存控制模块从缓存控制模块中读取已缓存的神经信号数据块，送入数据输出模块中，从而实现数据的高效处理。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。
[0025]图1为本说明书实施例提供的一种无线神经信号采集系统的结构框图；
[0026]图2为本说明书实施例提供的一种无线神经信号采集系统的具体结构示意图。
[0027]其中，图中附图标记对应为：
[0028]神经信号采集模块1、控制模块2、SPI通信模块21、WI F I控制模块22、数据输入模块23、数据控制模块24、数据输出模块25、缓存控制模块26、锁相环27、WIFI模块3、缓存模块4。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线神经信号采集系统，其特征在于，包括神经信号采集模块(1)、控制模块(2)、WIFI模块(3)和缓存模块(4)，所述神经信号采集模块(1)用于采集高通量神经信号并对采集到的高通量神经信号进行预处理得到数字化的神经信号，并将得到的数字化的神经信号输出至所述控制模块(2)，所述控制模块(2)包括SPI通信模块(21)和WIFI控制模块(22)，所述WIFI控制模块(22)用于控制所述SPI通信模块(21)将所述控制模块(2)接收到的数字化的神经信号输出至WIFI模块(3)，所述WIFI模块(3)用于传输所述数字化的神经信号，所述缓存模块(4)和所述控制模块(2)连接，所述缓存模块(4)用于缓存数字化的神经信号。2.根据权利要求1所述的无线神经信号采集系统，其特征在于，所述控制模块(2)还包括数据输入模块(23)、数据控制模块(24)和数据输出模块(25)，所述数据输入模块(23)用于接收所述神经信号采集模块(1)输出的数字化的神经信号并通过所述数据控制模块(24)传输至所述数据输出模块(25)。3.根据权利要求2所述的无线神经信号采集系统，其特征在于，所述数据控制模块(24)设置为当读取到所述数据输入模块(23)中数字化的神经信号的数据量大于输入阈值时将所述数据输入模块(23)中数字化的神经信号取出并输出至所述缓存模块(4)。4.根据权利要求3所述的无线神经信号采集系统，其特征在于，所述数据控制模块(24)设置为当读取到所述数据输出模块(25)中数字化的神经信号的数据量小于输出阈值时将所述缓存模块(4)中存储的数字化的神经信号取出并输出至所述数据输出模块(25)。5.根据权利要求4所述的无线神经信号采集系统，其特征在于，所述控制模块(2)还包括缓存控制模块(26)，所述数据输入模块(23)通过所述缓存控制模块(26)将数字化的神经信号存储在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭雷，谭正，
申请(专利权)人：上海脑虎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：