用于运动意图解码脑机接口植入体的 6.3 纳瓦/通道 96 通道神经尖峰处理器
信号处理
2020-09-14 v1
摘要
本文提出了用于部署阶段实时上肢运动意图解码的微瓦级端到端神经信号处理硬件。该模块为 96 通道假肢植入体提供细胞内尖峰检测、分类与解码操作。我们设计这些操作的算法以达成最小计算复杂度，同时匹配或超越最先进的脑机接口（Brain-Computer-Interface）分类与运动解码精度。基于这些算法，我们设计了神经信号处理硬件架构，侧重于硬件复用与事件驱动操作。该设计实现了最高水平的集成度之一，将无线数据率降低了四个数量级以上。该芯片原型采用 180-nm 高阈值（high-VTH）工艺，96 通道功耗低至 0.61 uW，即便集成了运动学状态估计计算，也比先前方案低 21 倍且精度相当或更优。
引用
@article{arxiv.2009.05210,
title = {A 6.3-Nanowatt-per-Channel 96-Channel Neural Spike Processor for a Movement-Intention-Decoding Brain-Computer-Interface Implant},
author = {Zhewei Jiang and Jiangyi Li and Pavan K. Chundi and Sung Justin Kim and Minhao Yang and Joonseong Kang and Seungchul Jung and Sang Joon Kim and Mingoo Seok},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05210},
year = {2020}
}