¿Existe una ventaja para procesar datos de EEG como señales analógicas (en comparación con las digitalizadas)?

Question

Por favor nota: a Pesar de que esta pregunta se menciona un circuito electrónico que representa un EEG, creo que esto es puramente una bio-eléctrico de la pregunta que es apropiado para este sitio, y debe ser respondida por cualquier batalla, cansado de Ingenieros Biomédicos que han tenido experiencia con el EEG.

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Me topé con este DIY EEG Instructable, que es muy interesante y novedoso, pero que tiene una serie de inconvenientes (a partir de un EE perspectiva).

Lo que más me sorprende acerca de este circuito es la cantidad constante de corrección/filtrado que el autor está haciendo en cada paso:

• Dos 60Hz filtros de muesca uno en cada "fin" del circuito, para reducir el ruido en una frecuencia determinada (¿realmente necesitamos dos?)
• Filtro de paso alto para eludir respuesta galvánica de la piel
• Filtro de paso bajo para las ondas > 30Hz
• Sin embargo, otro filtro de paso alto
• Op-Amp

Para mí, tiene sentido para digitalizar el circuito por adelantado (mediante la ejecución de la analógica de las ondas cerebrales a través de un convertidor analógico-a-digital converter, o ADC).

Esto me deja la sensación de que quizás hay algo intrínseco/valor inherente a EEG evaluación de analógico (como opuesto a lo digital) de las ondas. Así que me pregunto: ¿hay una razón de peso para sintonizar/corregir/filtro raw analógica de las ondas cerebrales y/analógica de las señales de EEG, o es perfectamente bien para digitalizar las olas y , a continuación, el proceso de ellos?

Answer 1

Usted DEBE hacer de procesamiento analógico de la señal adecuado para el muestreo de un ADC. Hacer las matemáticas. ¿Qué sucede cuando usted tiene un ADC de 12 bits, cubriendo 3 voltios? Hay suficiente resolución para manejar 0.1 mv señales? – No. El LSB en tal caso es alrededor de 0,7 mV. A los 16 bits, la señal se extendería un poco más de 2 LSBs. Debe haber algo de amplificación, probablemente por un factor de alrededor de 500, para darle suficiente LSB de la muestra efectiva, y que usted necesita para acondicionar la señal para eliminar las compensaciones para ser capaz de obtener una ganancia que alta.

Así, el intento de la muestra sin analógico preacondicionamiento es probablemente equivocado aquí.

Hay algún argumento para que el muestreo incondicionado con 24 bits o superior ADC está bien, pero creo que un amplificador de instrumentación de entrada de la etapa, con una modesta ganancia, lo que está bien optimizado para la alta relación de rechazo de modo común, es una cosa buena.

Answer 2

Como un corto, y algo de opinión que responder a la siguiente;

1) hay un bio-eléctrico de la ventaja para el procesamiento de EEG como analógico (vs digitalizados) las señales?

No, No existen; en la actualidad todo es digitalizado por lo que es el camino a seguir.

2) Dos 60Hz filtros de muesca, ¿realmente necesitamos dos?!?`

Un circuito sería de gran ayuda aquí, el link es una especie de popular sciency. Pero por lo que puedo ver, es más que suficiente. Los filtros de corte se utilizan normalmente para filtrar el ruido de la red eléctrica. En Europa y Australia, la red tiene una frecuencia de 50 Hz. En los estados unidos filtros de corte a 60 Hz, son comúnmente utilizados por la misma razón.

Filtro de paso alto

A menudo se utiliza para deshacerse de línea de base de las distorsiones (a la deriva) y DC efectos. Algo muy habitual.

Filtro de paso bajo para las ondas > 30Hz

A menudo se utiliza para deshacerse de cualquier cosa interesante; un 30 Hz de corte está bien para los estándares EEG, pero si usted está interesado en la beta (16 - 31 hz) o gamma (>30 Hz) bandas, puede que desee utilizar un alto cut-off.

Sin embargo, otro filtro de paso alto

Por favor enviar el circuito. No sé por qué todavía otro.

Op-Amp

Sin ella, no hay señal. La amplificación es de suma importancia.

hay una razón de peso para sintonizar/corregir/filtro raw analógica de las ondas cerebrales y/analógica de las señales de EEG, o es perfectamente bien para digitalizar las olas y luego procesarlos?

Mi preferencia es para grabar y almacenar digitalizado raw (sin filtrar) de datos. Software como Matlab son perfectamente adecuados para hacer el filtrado fuera de línea. El filtrado de los medios limpiador de datos, sino también la pérdida de datos. Para evitar tirar el bebé con el agua del baño, yo recomendaría para filtrar fuera de línea.