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基于FPGA的脑电信号采集系统设计的任务书
任务书
一、任务背景
近年来，随着脑科学的发展以及临床脑电信号的广泛应用，脑电信号采集系统成为神经科学研究和临床诊断中必不可少的工具。传统脑电信号采集系统一般基于PC机或者嵌入式开发板设计，但这些系统存在着数据处理速度低、易受干扰等问题，因此需要更快、更精准、更具可靠性的数据采集系统来取代传统系统。
基于FPGA技术的脑电信号采集系统可以解决传统系统存在的缺陷，因为FPGA芯片强大的逻辑开发能力，可以快速处理脑电信号，而且FPGA可以通过多个输入/输出通道采集数据，从而减小了数据干扰的概率，提高了采集数据的可靠性。
因此，本任务书旨在设计一个基于FPGA的脑电信号采集系统，以提高数据处理速度和数据准确性。
二、设计目标
本项目的具体设计目标包括以下几点：
1.设计一个基于FPGA的脑电信号采集系统。
2.完成脑电信号采集电路的设计，包括脑电信号前置放大电路、滤波电路等。
3.实现数据采集，数据通过USB接口传递给PC端进行数据处理。
4.脑电信号采集系统需要具有多通道采集功能，最少能够采集8个通道。
5.设计的脑电信号采集系统应该体积小、功耗低、操作简单。
三、技术指标
1.基于FPGA芯片进行设计。
2.脑电信号的频率范围为1-50Hz。
3.信噪比要求不低于100dB。
4.采样频率≥5000Hz。
5.通道数不少于8。
6.系统具有多通道采集，数据采集精度小于1微伏。
四、设计内容
1.硬件设计
本项目需要完成硬件设计包括以下几个部分：
（1）模拟电路部分：包括前置放大、滤波电路等。
（2）数字电路部分：包括FPGA芯片、时钟、AD转换器等。
（3）外设部分：包括USB接口、液晶显示屏等。
2.软件设计
本项目需要完成的软件设计内容包括以下几个部分：
（1）FPGA芯片逻辑设计。
（2）控制软件设计，包括采集程序、存储程序等。
（3）上位机程序的开发。
五、预期成果
1.本项目将会交付完整的硬件外壳和软件系统。
2.硬件部分包括FPGA芯片、测试板、前置放大器、AD转换器、时钟电路等。
3.软件部分包括FPGA芯片逻辑设计、控制软件程序以及上位机程序。
4.可连续采集超过6小时的脑电信号。
5.数据采集精度小于1微伏。
6.成品的尺寸不得超过100x100x50mm，功耗低于2W。
六、参考文献
1.罗铮，临床脑电信号处理的研究与应用，中国医学通信，2019，第31卷，第7期。
2.张磊，基于FPGA的多通道生物电信号采集与实时处理的设计，电子设计工程，2017，第25卷，第4期。
3.仝涌，基于FPGA的医用脑电信号采集系统与应用，电子质量，2016，第14卷，第8期。