在現(xiàn)代智能設(shè)計領(lǐng)域中,更多關(guān)注于幾何構(gòu)型的產(chǎn)生機理及其設(shè)計經(jīng)驗的借鑒,因此幾何體的腦電信號表征是探究人腦設(shè)計思想與意識的直接方法。本文目標為建立基本幾何構(gòu)型的腦電信號表征模型,主要面臨以下問題:與基本幾何構(gòu)型相關(guān)的腦電信號提取的問題、強噪音的腦電信號的預(yù)處理、傳統(tǒng)的信號分析方法難以反映幾何體腦電信號的表征模式等問題。圍繞上述問題,本文的主要工作如下:首先,針對與基本幾何構(gòu)型相關(guān)的腦電信號難以提取的問題,本文設(shè)計了相應(yīng)的實驗范式與實驗流程,刺激出與基本幾何構(gòu)型相關(guān)的腦電信號,確保了采集信號的正確性與有效性,減少了實驗所帶來的噪音。同時開發(fā)了相應(yīng)實驗系統(tǒng),包括刺激軟件與信號采集軟件,保證了大數(shù)據(jù)量腦電信號的準確性,減少了腦電信號的采集誤差。其次,針對腦電信號噪音大、非平穩(wěn)等問題,本文設(shè)計了腦電信號的預(yù)處理算法。首先,基于FastICA算法對本文的影響函數(shù)與常見的影響函數(shù)進行了實驗對比分析,比較不同算法的分離性能與計算性能,確立了改進的影響函數(shù),基于改進影響函數(shù)的FastICA算法,獲得了獨立成分分量與解混矩陣。然后,采用峭度法對獨立成分中的噪音分量進行去除,消除了獨立成分中的超高斯噪音。其... 

【文章來源】： 程鵬 電子科技大學(xué)

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

種不同的基本幾何體刺激圖片

第二章實驗設(shè)計與平臺搭建15共模抑制比：≥110dB50Hz干擾抑制比：≥60dB噪聲電平：≤2.5uVp-p高頻濾波控制：15，30，45，60，120Hz時間常數(shù)控制：0.03，0.1，0.3，導(dǎo)聯(lián)切換：單、雙、自由導(dǎo)聯(lián)校準方式：方波絕緣方式：雙重絕緣電源：USB供電采集速度：1000點/秒運行環(huán)境:溫度10℃-40℃,濕度30%-75%圖2-5UEA-FZ腦電放大器該放大器通過USB線與采集系統(tǒng)上位機連接同時供電，標記輸入端通過串口線與刺激系統(tǒng)上位機連接。設(shè)置放大器高頻濾波控制為50Hz，隨機選擇一路通道Tp8，測得信號功率譜密度如圖2-6所示，分析可知：放大器對50Hz或者60Hz的工頻信號有較好抑制效果，能很好的保留50Hz以下的EEG成分，說明實驗系統(tǒng)符合實驗要求，可以進行實驗。同時為防止采集到的信號基線漂移過多，實驗開始前應(yīng)提醒相關(guān)被試盡量減少身體動作以及面部表情。在實驗平臺及實驗流程滿足要求之后，可以實現(xiàn)腦電信號的采集。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2-6某一被試Tp8導(dǎo)聯(lián)EEG信號的功率譜密度圖2.4.2導(dǎo)聯(lián)的選擇首先，為避免偏置電壓對腦電信號造成影響，導(dǎo)致采集信號失真，腦電極采用非極化的Ag-AgCI電極。然后，導(dǎo)聯(lián)安放采用單極導(dǎo)聯(lián)法，耳垂上采集的信號作為參考電極信號，頭皮上采集的電極信號作為作用電極信號，采集到的腦電信號則為作用電極信號與參考電極信號的差值。最后，為消除工頻干擾，還需要一個接地電極GND，本文中接地電極位于額頭中部Fpz處。本文所選作用電極分布較密集，參照10-20國際電極導(dǎo)聯(lián)定位分布無法滿足本文的作用電極安放需求，因此本文電極安放按照10-10電極導(dǎo)聯(lián)定位標準（相鄰電極之間的距離為10%），其中冠狀線電極的位置可以根據(jù)耳屏前凹經(jīng)中央頭頂?shù)綄?cè)的耳屏前凹的測量確定，前后方向的測量則是以鼻根到枕骨粗隆連成的中線為標準，外側(cè)的位置確定則要依靠眉毛和耳上方頭圍，圖2-7給出了國際10-10系統(tǒng)腦電極分布位置。本文的研究目標是建立基本幾何構(gòu)型的腦電信號表征模式，實驗刺激為幾何體圖片與文字，所以與視覺、分類、信息處理等有關(guān)的皮層區(qū)域電位需要記錄，具體有與視覺有關(guān)的視覺枕葉O1、O2，涉及到刺激的分類的額區(qū)Fpl,、Fp2、F3、F4，反映大腦全局信息的處理能力的頂區(qū)P3,P4[49-50]。本文根據(jù)實驗需要選取了19路腦電信號進行實驗，具體包括Fp1、Fp2、AF3、AF4、F7、F3、F4、F8、FC5、FC6、T7、T8、P7、P3、P4、P8、O1、Oz、O2，參考電極選在耳垂A1處，地電極選擇額頭Fpl和Fp2之間的Fpz導(dǎo)。


本文編號：3000672