Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Development of the Pre-amplifier and the DSP Board for the Potable EEG Biofeedback System

포터블 뇌파 바이오피드백 시스템을 위한 전치증폭기 및 DSP 하드웨어의 설계

  • Lee, Kyoung-Il (Dept. of Medical & Biological Eng., Graduate School, Kyungpook National University) ;
  • Ahn, Bo-Sep (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National University) ;
  • Park, Jeong-Je (Dept. of Medical & Biological Eng., Graduate School, Kyungpook National University) ;
  • Lee, Seung-Ha (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National University) ;
  • Cho, Jin-Ho (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National University) ;
  • Kim, Myoung-Nam (Kyungpook National University)
  • 이경일 (경북대학교 대학원 의용생체공학과) ;
  • 안보섭 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 박정제 (경북대학교 대학원 의용생체공학과) ;
  • 이승하 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 조진호 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 김명남 (경북대학교 의과대학 의공학교실)
  • Published : 2003.05.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this study, we carried out a study for implementation of the pre-amplifier and the digital signal processing part for the potable EEG biofeedback system. As we consider characteristics of the EEG signal, we designed the pre-amplifier to obtain the EEG signal to be reduced noise signal. Because the EEG signal include EOG, EMG, ECG signals etc, it is difficult to analyze of the EEG signal. Therefore, we developed DSP board and operation program which was embed the LMS adaptive filter algorithm and operate with the pre-amplifier in the real time. The simulation signal and pure EEG signal is used in the experiment. As the result, we confirmed good efficiency of developed system and possibility of application to the portable EEG biofeedback system.

본 논문에서는 포터블 뇌파 바이오피드백시스템을 위한 전치증폭부 및 디지털 신호처리부의 하드웨어 구현에 대한 연구를 수행하였다. 뇌파의 특성을 고려하여 외부 잡음을 제거할 수 있는 뇌파 획득용 전치증폭부를 구현하였다. 측정된 뇌파에는 안전도, 근전도, 심전도 등의 신호들이 포함되어 있으며 이들은 뇌파 분석에 방해가 된다. 따라서 이러한 신호들을 제거하기 위하여 적응여파기 알고리즘을 수행하고 전치증폭부를 실시간으로 구동하는 디지털신호처리부를 구현하였다. 시뮬레이션 파형과 실제 뇌파를 적용한 실험결과를 통하여 개발된 시스템의 성능을 확인 할 수 있었으며 휴대형 뇌파바이오피드백 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Schwarts Mark S., Biofeedback : a practitioner's guide, Guilford, pp. 20-65, 1998
  2. 地田謙一, 醫用電子工學, Corona, pp. 230-231, 1980
  3. John G. Webster, Eticvlopedie of medical devices and instrumentation. John Wiley & Sons, Inc., pp.215-217, 1978
  4. Zhang Zuoseng, Chen Weirning, 'Development of EEG biofeedback system and research of the biofeedback in the alpha frequency band', Engineering in Medicine and Biology Society, 1988., Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE, vol. 3, pp. 1482 -1483. 1988
  5. Hao Qu, 'A Patient-specific algorithm for the detection of seizure onset in long-term EEG monitoring : possible use as a warning device', IEEE Trans. Eng. vol.. 44. no. 2, pp. 74-80, 1996
  6. 성홍모, '바이오피드백 시스템 개발에 관한 연구', 대한의용생체공학회지 vol. 2, 1, pp. 453-456, 1997
  7. John R. Cameron, Medical Physics, John Wiley & Sons, Inc., pp. 215-217, 1978
  8. Willis J. Tompkins, Biomedical Digital Signal Processing, Prentice Hall, pp. 72-162, 1993
  9. 김명남외 6명, '휴대형 EEG 바이오 피드백 시스테의 구현,' 신호처리합동학술대회 논문집 vol.12, no. 1., pp. 659-662, 1999
  10. TMS320C3x User's Guide, Texas Instruments, 1994