2026年,全国大学生FPGA创新设计大赛,如果选择‘基于FPGA的脑电信号(EEG)实时处理与疲劳驾驶检测系统’,在实现微弱信号放大、滤波、特征提取与分类算法时,如何克服信号噪声干扰并保证系统的低功耗与实时性?
老师同学们好,我们团队准备参加今年的全国大学生FPGA创新设计大赛,选题想结合生物医学和AI,做一个基于脑电信号的疲劳驾驶检测系统。我们计划用FPGA处理从采集头戴设备传来的多通道EEG信号。目前面临的挑战很大:EEG信号非常微弱(微伏级),噪声(工频、肌电等)干扰严重;特征提取(如功率谱密度)和分类(用轻量级机器学习模型)需要实时完成;同时希望系统功耗尽量低,适合车载环境。请问在FPGA上,前端模拟电路(或ADC)之后,数字滤波器的设计有哪些要点?如何用硬件高效实现频域分析和分类器?在资源有限的开发板上,如何统筹信号质量、处理延迟和功耗?求大神们给些设计思路!