肌電的應用近幾年已經逐步普及。但對于肌電信號檢測系統這一領域的知識還是不夠了解，那么就需要我們的更多科研人員對此作出更多的文獻。今天我們就分享一篇來自西安科大學的關于肌電信號處理綜合實訓的報告。希望能夠幫助對此有興趣的人有更深入的了解。  

delsys無線表面肌電測試系統

EMG傳感器與3D加速度傳感器混合在同一個傳感器上，這種革命性的混EMG/運動，以可靠的方式提供前所未有的數據組合。其新型設計具有產品預期的無可匹敵的高品質性能，還可以在一個軟件包中自由記錄噪音源。

一、研究的目的、意義  

目的：表面肌電信號的檢測主要是為了臨床診斷及康復學、運動學等領域的研究分析。  

意義：表面肌電（surfaceelectromyography,sEMG）信號是神經肌肉系統在進行隨意性和非隨意性活動時的生物電變化經表面電引導、放大、顯示和記錄所獲得的一維電壓時間序列信號，其振幅約為0-5mV，頻率0-500Hz，信號形態具有較強的隨機性和不穩定性。與傳統的針式肌電圖相比，sEMG的空間分辨率相對較低，但是探測空間較大，重復性較好。  

基礎研究表明，sEMG信號源于大腦運動皮層控制之下的脊髓α運動神經元的生物電活動，信號的振幅和頻率特征變化取決于不同肌肉活動水平和能狀態下的運動單位活動同步化、肌纖維募集等生理性因素，以及探測電位置、信號串線（crosstalk）、皮膚溫度、肌肉長度和肌肉收縮方式等測量性因素的共同作用。  

在控制良好的條件下，上述sEMG信號活動的變化在很大程度上能夠定量反映肌肉活動的局疲勞程度、肌力水平、肌肉激活模式、運動單位興奮傳導速度、多肌群協調性等肌肉活動和中樞控制特征的變化規律，因而對于體育科學研究、康復學臨床和基礎研究等具有重要的學術價值和應用意義。  

隨著人們對肌電信號研究與了解的日益深入和肌電檢測術的進步，肌電信號處理手段的發展與肌電信號處理的廣泛應用成為肌電信號研究的一個突出特點。肌電檢測不僅是基礎研究的需要，而且對于了解人體神經系統信息及康復程都有著深遠的意義。  

二、實訓內容  

本組內容：肌電信號時域波形及頻譜在上位機中的顯示與處理  

軟件環境：LABVIEW  

具體作：LABVIEW和VISA的安裝配置，程序的設計及后期的調試，以實現用LABVIEW進行串口通信,將所得數據轉換并顯示為波形的目的。  

三、方案設計、作流程  

方案設計：  

作流程：  

第一周：搜集資料，安裝配置LABVIEW軟件  

第二周：程序總體的設計及優化  

第三周：，模擬信號進行仿真  

第四周：連接硬件電路板進行調試  

四、實驗結果  

曲臂時的波形  

輕屈臂效果（干擾小，波形穩定）  

五、結果分析討論  

由圖1～4波形可知，手臂的動作的強度不同，采集到的肌電信號有所差異，即波行的幅值有變化，其幅值范圍在0.1mV～5mV，頻率范圍為10Hz～500Hz，主要頻率成分是10Hz～300Hz，由圖5～6看出，所采集肌電信號波形清晰，噪聲成分較小，幾乎沒有明顯頻噪聲。信號頻率主要分布在5～350Hz，幅度約為5.5mV，與參考資料的肌電信號幅度、頻譜接近。基本符合預期結果。  

六、小組協作情況  

七、總結  

本次我們的課題是表面肌電信號的采集與顯示，我們組主要的務是顯示分，采用labview軟件實現。由于自己是第一次使用該軟件，第一周時間大分時間都用于了解學習labview。下面是自己關于labview的一些認識和總結：  

Labview是一種程序開發環境,由美NI公司研制開發它是一種用圖標代替文本行創建應用程序的圖形化編程語言-G圖形語言，Labview采用數據流編程方式,程序框圖中節點之間的數據流向決定了程序的執行順序。在labview中創建一個VI文件，該文件包含三分，分別是前面板，程序框圖和圖標/連線板，對一個VI文件的操作包含控件面板，函數面板，具面板的使用運行，調試等。  

Labview提供了大量的具與函數用于數據采集、分析、顯示和存儲。用戶可以在數分鐘內完成一套完整的從儀器連接、數據采集到分析、顯示和存儲的自動化測試測量系統。(廣泛地應用于汽車、通信、航空、半導體、電子設計生產、過程控制和生物學等各個領域)。  

對于整個labview串口通信及波形顯示的總體程序圖中存在的一些問題及關鍵點自己總結了以下幾點：  

關鍵點：labview中利用VISA節點進行串口通信  

VISA即虛擬儀器軟件體系結構，實質上是一個I/O口軟件庫及其規范的總稱。VISA是應用于儀器編程的標準I/0應用程序接口，采用面向對象編程，具有很好的兼容性、擴展 性和獨立性。中利用VISA節點進行串行通信編程。為了方便用戶使用，labview將這些VISA節點單獨組成一個子模塊，共包含8個節點，分別實現初始化串口、串口寫、串口讀、中斷以及關閉串口等能。  

VISA串口的配置中應該注意的問題：  

1.停止位不是常數1，1.5，2等，實際是10,15,20數值。  

2.終止符，一般默認是真，終止符一般默認是OA，即換行符。  

3.字節數的確定，利用一個讀取緩沖區字節數，讀到字節數，就確定了VISA讀取里面那個字節數，然后用讀取VISA讀出來。  

未解決的問題  

收發收據過程中不同步，導致收到的數據會有錯誤，以致影響到后的信號波形沒有達到預期的結果。  

本次課設的收獲與不足：通過本次課設對信號處理有了更進一步的認識，肌電信號從采集到顯示過程中需進行放大，電壓抬升，濾波，A/D轉換等多步處理，其中肌電信號屬于微弱信號，有明顯的噪聲及頻干擾，電路不穩定。在數據傳輸與發送之間也存在誤差，不能確保完無誤傳輸。導致出現問題重要的原因就是組與組之間沒有協調好，整個系統調試的太晚，后沒有完美的展示出波形圖非常遺憾，雖然課設結束了，但是我認為我們的作還沒有結束，在數據發送與接收之間應該繼續完善。同時感謝組員及各位老師的點。