腦電信號處理算法及其便攜式系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2017-03-26 23:13
本文關(guān)鍵詞:腦電信號處理算法及其便攜式系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 腦電信號處理系統(tǒng)是臨床上分析心理影響與檢查腦疾病的重要輔助工具,它的好壞體現(xiàn)在系統(tǒng)能否有效提取腦電信號中的各種特征信息。本文分析了目前國內(nèi)外腦電信號處理的發(fā)展現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上,利用了傳統(tǒng)的信號處理方法,同時結(jié)合近年迅速發(fā)展的獨立分量分析算法對腦電信號進(jìn)行處理,并建立一套功能完整的便攜式腦電信號處理系統(tǒng)。 在腦電信號中,偽跡的影響是不能避免的,怎樣有效的去除腦電偽跡是本課題主要研究工作之一,本文利用了傳統(tǒng)的腦電處理方法,即基于AR參數(shù)模型回歸方法對偽跡進(jìn)行去除;同時由于誘發(fā)腦電幅度非常小,會淹沒在背景腦電中,難以提取,必須采用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ú拍懿杉玫?本文采用了傳統(tǒng)的疊加平均方法對誘發(fā)腦電進(jìn)行提取。文中通過實驗評價了兩種傳統(tǒng)處理方法,指出它們的優(yōu)缺點,并對處理提出有效建議。 腦電信號作為一種復(fù)雜的非平穩(wěn)信號,僅利用傳統(tǒng)的時域和頻域分析方法很難充分提取腦電信號中的特征信息。本文了解了各種傳統(tǒng)方法的理論和局限性,經(jīng)過深入討論,提出了獨立分量分析(ICA)算法,同時已經(jīng)把約束獨立分量分析(cICA)算法應(yīng)用到實際腦電信號處理中。 本文建立的腦電信號處理系統(tǒng),不僅集成了腦電偽跡去除與誘發(fā)腦電提取等功能,而且充分考慮到實際應(yīng)用的需要,以便于攜帶為設(shè)計理念,從而實現(xiàn)了便攜式腦電信號處理系統(tǒng),令腦電實驗可在任何時刻任何環(huán)境下進(jìn)行。 文中所研制的系統(tǒng)軟件集成了多種腦電信號處理的方法,通過運用真實的腦電信號進(jìn)行處理實驗,證明了軟件的有效性,可幫助研究人員更準(zhǔn)確和充分的進(jìn)行診斷與研究。
【關(guān)鍵詞】:腦電信號 便攜式系統(tǒng) 獨立分量分析 偽跡去除 誘發(fā)腦電
【學(xué)位授予單位】:清華大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2006
【分類號】:TH772.2
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第1章 引 言8-20
- 1.1 論文研究背景及意義8-12
- 1.1.1 研究背景8-9
- 1.1.2 研究意義9-12
- 1.2 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀12-17
- 1.2.1 腦電采集研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 腦電處理研究現(xiàn)狀14-17
- 1.3 研究特點17-18
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)18-20
- 第2章 腦電的基本理論20-37
- 2.1 腦電信號基本知識20-23
- 2.1.1 腦電信號的分類20-22
- 2.1.2 腦電信號的特點22
- 2.1.3 腦電信號的發(fā)現(xiàn)22-23
- 2.2 誘發(fā)腦電23-26
- 2.2.1 誘發(fā)腦電的定義23-24
- 2.2.2 誘發(fā)腦電的特性24-25
- 2.2.3 誘發(fā)腦電的分類25-26
- 2.3 腦電信號的采集26-28
- 2.3.1 腦電采集系統(tǒng)26-27
- 2.3.2 采集的條件控制27-28
- 2.4 腦電信號的傳統(tǒng)處理方法28-36
- 2.4.1 基于參數(shù)模型的腦電偽跡去除28-32
- 2.4.2 基于疊加平均法的ERP 提取32-36
- 2.5 本章小結(jié)36-37
- 第3章 基于獨立分量分析的腦電信號處理37-61
- 3.1 獨立分量分析的基本原理37-40
- 3.1.1 ICA 算法的發(fā)展史37-39
- 3.1.2 雞尾酒會問題39-40
- 3.2 獨立分量分析的模型40-49
- 3.2.1 假設(shè)條件40-43
- 3.2.2 ICA 的解釋43-45
- 3.2.3 FastICA 算法45-48
- 3.2.4 不確定因素48-49
- 3.3 約束獨立分量分析方法49-53
- 3.3.1 目標(biāo)函數(shù)50-51
- 3.3.2 優(yōu)化算法51-53
- 3.4 基于CICA 算法的信號處理實驗53-59
- 3.4.1 信號提取仿真實驗53-55
- 3.4.2 眼電偽跡去除55-56
- 3.4.3 誘發(fā)腦電提取56-59
- 3.5 本章小結(jié)59-61
- 第4章 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)61-85
- 4.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計61-67
- 4.1.1 系統(tǒng)的功能特點63-64
- 4.1.2 系統(tǒng)的研究工作64-66
- 4.1.3 系統(tǒng)的運行流程66
- 4.1.4 系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)66-67
- 4.2 系統(tǒng)的實現(xiàn)67-72
- 4.2.1 開發(fā)工具的選擇67-68
- 4.2.2 文件格式68-69
- 4.2.3 人機交互界面69-72
- 4.3 軟、硬件接口模塊72-74
- 4.3.1 硬件接口72-73
- 4.3.2 軟件接口73-74
- 4.4 刺激信號發(fā)生模塊74-77
- 4.4.1 刺激程序的編輯75-76
- 4.4.2 刺激信號的發(fā)生76-77
- 4.5 數(shù)據(jù)采集模塊77-78
- 4.6 數(shù)據(jù)處理模塊78-82
- 4.6.1 連續(xù)數(shù)據(jù)處理78-80
- 4.6.2 分段數(shù)據(jù)處理80-82
- 4.7 三維圖像模塊82-84
- 4.7.1 數(shù)據(jù)獲取82-83
- 4.7.2 三維動畫83-84
- 4.8 本章小結(jié)84-85
- 第5章 系統(tǒng)的腦電信號處理試驗85-95
- 5.1 眼電偽跡去除85-88
- 5.1.1 系統(tǒng)的參數(shù)模型法去除眼電86-87
- 5.1.2 系統(tǒng)的cICA 算法去除眼電87-88
- 5.2 腦電數(shù)據(jù)分段88-89
- 5.3 數(shù)字濾波處理89-90
- 5.4 誘發(fā)腦電提取90-92
- 5.4.1 系統(tǒng)的疊加平均法提取90-91
- 5.4.2 系統(tǒng)的cICA 算法提取91-92
- 5.5 腦電地形圖分析92-94
- 5.6 本章小結(jié)94-95
- 第6章 結(jié)論與展望95-97
- 6.1 論文研究結(jié)論95-96
- 6.2 研究工作展望96-97
- 參考文獻(xiàn)97-101
- 致謝101-102
- 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果102
【引證文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 彭杰;誘發(fā)腦電電刺激系統(tǒng)及其信號處理算法的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年
2 陳林;空時碼盲識別方法研究[D];杭州電子科技大學(xué);2012年
3 沈艷輝;基于大鼠嗅覺腦電信號的爆炸物探測系統(tǒng)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2012年
4 李純菊;動態(tài)腦電圖機系統(tǒng)設(shè)計及高頻振蕩信號提取算法研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年
5 丁超;便攜式腦電采集系統(tǒng)設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2013年
本文關(guān)鍵詞:腦電信號處理算法及其便攜式系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:269524
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