| 【中文题名】 | 用于脑—机接口的脑电信号特征提取及分类的研究 |
| 【英文题名】 | Research on the Extraction and Classification of EEG in Brain-Computer Interface |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-12 |
| 【中关键词】 | 脑电信号,脑-机接口,小波变换,特征提取与分类,神经网络,质心法 |
| 【英关键词】 | EEG,BCI,wavelet transformation,the extraction and classification,neural network,barycentric method, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>通信>通信理论>> |
| 【论文摘要】 |
近十几年来,脑-机接口(Brain-Computer Interface)技术的研究在国际上引起了广泛的兴趣并获得了快速的发展。它可以为神经肌肉损伤患者提供一种不依赖正常的外围神经和肌肉输出通道的新的通讯工具,也可以为正常人提供辅助控制通道或在特殊环境下的控制通道,因此具有巨大的社会价值和应用前景。信号分析与处理环节是实现BCI系统、提高系统可靠性与性能的关键,也是本文研究的主要内容。
本文首先介绍了脑电信号的有关概念和特性等,并对脑电信号的处理技术的研究进展进行了综述。然后重点讨论了脑电信号的特征提取和分类的方法。主要对以下几个问题做了研究和讨论:(1)通过小波变换方法对左右手运动想象脑电信号进行降噪。在对各种小波阈值降噪方法(固定阈值形式‘Sqtwolog’及硬阈值法;使用Birge-Massart惩罚函数的阈值形式及软阈值法;使用分层阈值及改进的阈值法)的讨论比较之后,给出一种改进方案。然后对不同降噪方法处理后的脑电信号用概率神经网络进行分类。实验证明该降噪方案的降噪效果优于其它方法。(2)研究了左右手想象运动任务的60导诱发脑电信号在不同时段的幅值变化规律,对将脑部热区移动轨迹作为运... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-9 |
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第一章 绪论 |
9-14 |
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§1-1 脑-机接口系统的定义及其研究意义 |
9-10 |
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1-1-1 脑-机接口系统的定义和用途 |
9-10 |
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1-1-2 脑-机接口系统的基本工作原理和组成 |
10 |
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§1-2 脑-机接口研究现状及存在的问题 |
10-12 |
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1-2-1 BCI 的发展状况 |
11-12 |
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1-2-2 有待解决的问题 |
12 |
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§1-3 本论文的主要工作 |
12-14 |
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1-3-1 本文研究的主要内容 |
12-13 |
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1-3-2 各章安排 |
13-14 |
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第二章 脑电信号特征问题的研究 |
14-28 |
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§2-1 脑电信号的组成 |
14-17 |
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2-1-1 自发脑电(EEG) |
14-15 |
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2-1-2 诱发电位(EP) |
15-17 |
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2-1-3 自发脑电和诱发脑电的关系 |
17 |
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§2-2 脑电信号的获取 |
17-20 |
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2-2-1 脑电信号的采集 |
17-19 |
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2-2-2 BCI 信号的产生 |
19-20 |
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§2-3 脑电信号的处理 |
20-22 |
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§2-4 小波变换理论及其在脑电信号处理中的应用情况 |
22-27 |
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§2-5 本章小结 |
27-28 |
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第三章 脑电信号的小波去噪预处理方法 |
28-39 |
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§3-1 脑电信号的小波去噪原理 |
28-30 |
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3-1-1 信号与噪声的特性 |
28-30 |
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3-1-2 小波消噪方法 |
30 |
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§3-2 简单的小波分解去噪方法 |
30-32 |
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§3-3 脑电信号的小波阈值去噪方法 |
32-35 |
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3-3-1 Donoho 阈值去噪法 |
32-33 |
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3-3-2 阈值去噪法的改进方案 |
33-34 |
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3-3-3 基于中值滤波的自适应小波阈值方法 |
34-35 |
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§3-4 实验处理 |
35-38 |
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3-4-1 数据来源 |
35 |
|
3-4-2 理论基础 |
35-36 |
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3-4-3 步骤和结果 |
36-38 |
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3-4-4 结果分析 |
38 |
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§3-5 本章小结 |
38-39 |
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第四章 脑电信号的特征提取与分类 |
39-52 |
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§4-1 左右手运动想象诱发脑电信号的脑电图分析 |
39-44 |
|
4-1-1 理论基础 |
39 |
|
4-1-2 步骤和结果 |
39-42 |
|
4-1-3 结果分析 |
42-44 |
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§4-2 左右手运动想象诱发脑电信号的质心法分析 |
44-47 |
|
4-2-1 理论基础 |
44-45 |
|
4-2-2 步骤和结果 |
45-46 |
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4-2-3 结果分析 |
46-47 |
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§4-3 左右手运动想象诱发脑电信号的特征提取及分类 |
47-50 |
|
4-3-1 理论基础 |
47-48 |
|
4-3-2 步骤和结果 |
48-50 |
|
4-3-3 结果分析 |
50 |
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§4-4 本章小结 |
50-52 |
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第五章 结论 |
52-54 |
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参考文献 |
54-58 |
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致谢 |
58-59 |
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攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
59 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389132 |
