脑机百科消息(bciwiki.com),研究团队设计出一款集成人体通信的多通道扩展导联(ExG)记录芯片,采用分时采集方案,能稳定记录脑电(EEG)、眼电(EOG)、肌电(EMG)和心电(ECG),并以每秒10兆比特的速率经人体向外传输数据。研究发表于2026年7月29日的《IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems》,面向扩展现实和脑机接口等可穿戴多模态人机接口。
人体通信是把人体当作信号传输介质的一种通信方式。问题在于,发射端的噪声会以共模干扰的形式出现在记录电路的模拟前端,淹没本就微弱的脑电和眼电信号。研究团队的做法是把记录和发送分配到各自独立的时间段,两者在时间上错开,从而保住超低噪声的记录能力。
由于发射端必须在有限的时间段内送出多通道数据,系统需要较高的传输速率。研究采用四电平脉冲幅度调制(PAM-4),实现每秒10兆比特的速率。该调制方式依赖于一种无需偏置电极的模拟前端,它使人体通信信号幅度提高约2.13倍,为区分4个电平留出足够余量。此外,芯片集成了基于电荷泵、含多通道最小均方(LMS)滤波器的共模干扰消除环路,以及直流伺服环路,用于缓解通道间失配并抑制差模伪迹。
芯片采用180纳米CMOS工艺制造,总共模抑制比(CMRR)为101.1 dB,可抑制最高500 mV的电极直流偏移,并在18 Vpp共模干扰和15%电极失配条件下保持稳定工作。摘要报告的是芯片层面的测试指标,未报告在佩戴者身上执行脑机接口任务的结果。