Praca zawiera przegląd technik analizy sygnału EEG (elektro-encefalograficznego) stosowanych do komunikacji człowieka z komputerem i wybranych systemów wykorzystujących te techniki. Opisano w niej również autorski prototypowy system akwizycji sygnału EEG, przeznaczony do prowadzenia badań naukowych w zakresie rozwoju metod analizy tego sygnału do zastosowań w interfejsach BCI (brain-computer interface). Omówiono schemat blokowy skonstruowanego układu i obwody kompensacji zakłóceń. Przedstawiono wyniki pierwszych eksperymentów przeprowadzonych z użyciem układu prototypowego, potwierdzające jego przydatność do cyfrowej analizy sygnałów EEG, w środowisku typowego laboratorium elektronicznego, bez dodatkowego ekranowania.
EN
The aim of this work is to design a multi-channel mixed-signal system for EEG signal acquisition in brain-computer interfaces. The paper contains a review of EEG signal analysis methods that are used in human-computer communication syste ms. Selected syste ms of this type are described in more detail. A prototype, single-channel sub-system architecture is characterized featuring sufficiently high noise immunity and common-mode rejection to allow EEG signal acquisition. Optical isolation is used for safe circuit operation in a typical office environment. Each channel incorporates 3 integrated-circuit instrumentation amplifiers with a total gain of 80 dB. A single-chip controller is used to work out digital signals to drive 10-bit analog to digital converters. First experimental results are presented, measured using a battery-operated prototype. It is demonstrated that the circuit suppresses very effectively the 50 Hz interference in a typical research laboratory and allows clear detection of alpha-waves via Fourier spectrum analysis of acquired EEG signal, without any special case or shielding. It is expected that the system will be useful to provide a basis for research in the area of development of brain-computer interfaces to technical devices, e.g. as an aid for handicapped persons.
W artykule przedstawiono prototypowy system komunikacji człowiek-komputer oparty na detekcji wzrokowych odpowiedzi wywołanych przy zastosowaniu naprzemiennej stymulacji pól wzrokowych. Wyniki badań prototypu pokazują że jest on znacznie szybszy od innych systemów tego typu. Określono kierunki dalszych prac i opisano projekt uniwersalnego fotostymulatora, który posłuży do prowadzenia badań nad szybkimi i pojemnymi interfejsami BCI.
EN
In the paper, a prototype SSVEP-based brain-computer interface is presented. The BCI prototype uses a novel method of alternate half-field stimulation. Tests of designed interface show it is much faster than conventional BCI devices based on steady-state visual evoked potentials, reported so far in literature. A new design of universal visual stimulator implemented in FPGA device is described. The stimulator will be used in further work on fast BCI systems.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.