基于FPGA的动作电位提取系统设计与实现  

Design and Implementation of Spike Detection Based on FPGA

作　　者：周基阳[1,2] 徐声伟[1] 刘允涛[1,2] 蔡新霞[1,2] 

机构地区：[1]中国科学院电子学研究所 传感技术联合国家重点实验室,北京100190 [2]中国科学院大学电子学研究所,北京100190

出　　处：《自动化与仪表》2013年第9期1-4,49,共5页Automation & Instrumentation

基　　金：中国科学院战略性先导专项"面向感知中国的新一代信息技术研究"(XDA06020101);国家重大科学研究计划项目(2011CB933202);国家自然科学基金项目(61027001;61125105;61271147)

摘　　要：利用生物电测量技术的微电极,可以采集到神经元发放的动作电位,这为后续脑神经活动的研究提供有效的依据。但是如何将采集到的信号中的动作电位有效地提取出来,是信号处理领域的一个重要的课题。在实际过程中,动作电位非常稀疏,有必要对冗余信息进行滤除。该文将神经信号进行滤波放大和AD采样后,利用FPGA电路实现了动作电位的阈值法检测,滤除了大量的冗余信号,简化了后续的处理过程。实验表明:该电路能够实现动作电位的实时检测与发送,同时记录每个动作电位到来的时刻。Microelectrode which used measurement technology of bioelectricity,can collect spikes that neurons give up. Collecting spikes provide an effective basis for subsequent studies on brain activity. However,it was an important problem in the field of signal processing how to extract spikes in these signals. In the actual process,spikes were very sparse,so we need filter their redundant information. This paper apply threshold method to actual FPGA circuit after filtering ,amplifying and sampling. The circuit filters a lot of redundant signals and it greatly simplifies the fol- low-up process. The experiment shows that,this circuit can realize real time detection and sending of spikes. At the same time,the corresponding mark of time can be recorded.

关 键 词：现场可编程逻辑器件 动作电位 阈值法 实时 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]