자유롭게 움직일 수 있는 다수 실험 동물의 뇌파 측정 실험 환경 구현을 위한 16채널 뇌파측정 IC 칩 제작 및 LED를 이용한 무선 통신 시스템 구현

Abstract

본 논문은 폐루프 자극 환경에서 신경신호 측정 및 무선으로 측정 데이터를 보내는 시스템을 구현하였다. 자극 환경에서 신경 신호를 측정하기위해서는 자극 아티팩트와 신경신호를 함께 측정해야 하기에 인해 높은 동적범위를 가지는 측정단을 설계해야 한다. 본 연구는 이를 델타-시그마 구조와 오토-레인징 구조를 이용해 90 데시벨 이상 동적 범위를 가지는 측정단을 집적회로를 이용해 구현하였다. 다수의 실험동물 데이터를 무선으로 전송함과 동시에 기존 방식에 비해 낮은 전력 소모 와 적은 면적을 사용하기 위해서 발광다이오드와 코드분할 다중 접속방식을 이용해 데이터 통신을 진행하였다. 제작된 집적회로 칩은 16채널로 구성되어 있고 칩크기는 1밀리미터제곱, 총 49마이크로와트의 전력을 소모한다. 무선 데이터 통신에서는 2개의 발광다이오드로 동시에 무선 통신을 하였을 때, 10 센티미터까지 오류없이 초당 1메가 비트를 보낼 수 있는 통신 시스템을 구현하였다.