Diseño e implementación de un interfaz de comunicación inalámbrica de bajo consumo para un electrocorticograma de implante siguiendo el protocolo IEEE 802.15.4
El presente trabajo de tesis desarrolla el diseño e implementación de un interfaz de comunicación inalámbrica, para la lectura de actividad neuronal en mamíferos superiores, a través un Electrocorticograma (ECoG) de implante. Las señales adquiridas por 6 electrodos de medición son acondicionadas...
| Autor Principal: | Fabián Bernal, Oscar Miguel |
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| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2017
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7911 |
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| Sumario: |
El presente trabajo de tesis desarrolla el diseño e implementación de un interfaz de
comunicación inalámbrica, para la lectura de actividad neuronal en mamíferos
superiores, a través un Electrocorticograma (ECoG) de implante. Las señales
adquiridas por 6 electrodos de medición son acondicionadas a través de etapas de
filtrado y amplificación, logrando un ancho de banda de 100Hz y voltajes en el rango
de 0 a 3.3V en cada canal. Las señales anteriormente acondicionadas, son tomadas
como parámetros de entrada de la interfaz que se desarrolla.
Las lecturas de cada uno de los electrodos son digitalizadas, recolectadas, y
transmitidas inalámbricamente fuera del animal hacia un módulo exterior
inalámbrico. La transmisión se realiza a través del protocolo IEEE 802.15.4 a 2.4
Ghz a una velocidad de 250Kbps. Este módulo externo transmite las lecturas
adquiridas inalámbricamente hacia una computadora por medio del UART, para
finalmente ser visualizadas a través de una interfaz gráfica desarrollada en Matlab.
La etapa de comunicación inalámbrica está conformada por dos nodos: uno dentro
del animal, y el otro fuera del mismo. Debido a que el nodo interno es implantado, se
desarrolla un protocolo de sincronización tolerante a errores y/o pérdidas de paquetes
propios de la transmisión inalámbrica. Además, debido a que no se tiene acceso al
nodo interno, se debe reducir el consumo de potencia del mismo.
Se desarrolla el diseño de una tarjeta de radio digital a 2.4Ghz utilizando el software
Cadsoft Eagle en la versión 6.4 Light. Entre los resultados obtenidos encontramos
bajo consumo de potencia debido a que el modulo interno tiene un ciclo de trabajo de
12.5% cuando se encuentra a la espera de peticiones de enlace, una frecuencia de
muestreo de 200Hz para la lecturas de señales cerebrales, y un protocolo de
sincronización tolerante a errores. Se desarrollan pruebas para la verificación del
funcionamiento de cada una de las etapas del sistema propuesto. |
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