基于混沌信号的经皮神经电刺激仪的设计

传统的电刺激仪器都是采用三角波、方波与非对称波等信号作为刺激信号源,或是将一些特定的信号先进行存储、然后再输出作为信号源,这些信号都呈现出周期性,作用于人体时容易使人产生适应性,随着刺激次数的增多而使效果逐渐变差,论文设计了一个基于混沌模型的非周期信号的电刺激系统。首先是在MATLAB软件的Simulink平台下构建出混沌模型,然后借助于DSP Builder软件将混沌模型转换为FPGA的工程文件,通过Simulink平台的模型仿真及Modelsim软件的行为级仿真,仿真无误后将工程文件在Altera公司的开发平台Quartus软件下进行编译、综合,最后生成可执行文件,下载到FPGA芯片即产生了混沌信号;将信号进行电压放大,功率放大,接入电极,实现了基于混沌信号的电刺激系统。所设计的系统获得了新型的电刺激效果,通过改变混沌方程的参数以及改变信号的输出频率,可以改变刺激时的直观感觉,由于人体的生物信号本身具有复杂的混沌特性,用它作用于人体所具有的更深层次的生物效应还需更多的探索研究。