對稱雙通道腦電信號頻域多分辨分析和相干分析.pdf

1、腦電信號(EES)是通過電極記錄下來的腦電細胞群的自發(fā)性、節(jié)律性電活動，它包含了大量的生理與病理信息，對其作深入的研究有助于臨床醫(yī)生提高對大腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和檢測的可靠性和準確性，所以在臨床診斷中起著越來越重要的作用。對腦電信號進行分析和提取，國內(nèi)外有關這一領域的研究日益增多。而且隨著信號處理技術的發(fā)展，許多經(jīng)典的或現(xiàn)代的信號處理分析方法已經(jīng)應用于腦電信號中?？梢哉f，前人的工作已經(jīng)提供了很好的基礎。本課題研究的創(chuàng)新觀點主要體現(xiàn)在以下

2、兩個方面： 1、提出一種基于傅立葉變換的新的頻域多分辨分析方法，用于分解腦電信號成δ、θ、α和β四個腦波主要分量，計算了10個樣本在不同狀態(tài)下各波的功率變化比較。(1)睜眼和閉眼狀態(tài)下δ、θ、α和β四個腦波主要分量的研究結果：閉眼狀態(tài)下，雙通道α分量功率分別為：7.3 1±5.92μV2和8.72±6.07μV2,p＞0.05，兩通道沒有顯著性差異；雙通道β分量為：1.2±0.67μV2和1.12±0.57μV2，p＞0.05，

3、沒有顯著差異；雙通道δ分量為：17.29±13.11μV2和17.32±12.87μV2，p＞0.05，沒有顯著差異：雙通道θ分量為：3.38±2.95μV2和3.35±2.86μV2，p＞0.05，沒有顯著差異。睜眼狀態(tài)下，雙通道α分量為：1.58±0.95μV2和1.53±0.94μV2，p＞0.05，沒有顯著差異；雙通道β分量為：2.39±1.56μV2和2.3 1±1.89μV2，p＞0.05，沒有顯著差異；雙通道δ分量為：15

4、.86±7.57μv2和14.64±7.28μV2，p＞0.05，沒有顯著差異；雙通道θ分量為：3.38±2.95μV2和3.35±2.86μV2，p＞0.05，沒有顯著差異。睜眼和閉眼狀態(tài)比較，各分量變化情況為：α成分百分比減少(兩通道分別減少13.45％和17.34％)，p＜0.05，有顯著差異；β成分百分比增3n(兩通道分別增加11.21％和12.21％)，p＜0.05，有顯著差異；δ成分百分比增加(兩通道分別增加7.43％和 8

5、.8％)，p＞0.05；θ成分百分比減少(兩通道分別減少2.57％和3.79％)，p＞0.05，δ波和θ波在睜眼和閉眼狀態(tài)沒有顯著性差異。以上結果提示腦電信號中的α、β兩分量與狀態(tài)密切相關。(2)安靜狀態(tài)和閃光刺激狀態(tài)下δ、θ、α和β四個腦波分量的研究結果：安靜狀態(tài)下，雙通道α分量占總功率百分比：12.17±0.7(％)和13.1±0.66(％)，p＞0.05，沒有顯著差異；雙通道β分量為：4.4±0.9(％)和5.07±0.37(％)

6、，p＞0.05，沒有顯著差異；雙通道δ分量為56.74±1.49(％)和53.9±1.47(％)，p＞0.05，沒有顯著差異；雙通道θ分量為：20.89±0.71(％)和2 1.6±0.72(％)，p＞0.05，沒有顯著差異。閃光狀態(tài)下，雙通道α分量為：15.26±0.69(％)和15.1±0.64(％)，p＞0.05沒有顯著差異；雙通道β分量為：7.54±0.39(％)和8.96±0.51(％)，p＞0.05，沒有顯著差異；雙通道δ分

7、量為：43.73±1.1(％)和4 1.27±0.97(％)，p＞0.05，沒有顯著差異；雙通道θ分量為：24.2±0.75(％)和24.1±0.75(％)，p＞0.05,沒有顯著差異。安靜和閃光狀態(tài)比較，各分量變化情況為：θ成分增加(兩通道分別增加的百分比分別為3.3％和2.5％)，p＞0.05，沒有顯著差異；α成分增加(兩通道分別增加百分比分別為2.54％和2.04％)，p＜0.05，有顯著差異；β成分增加(兩通道分別增加百分比分別

8、為3.09％和3.88％，p＜0.05)，有顯著差異。以上結果提示：閃光刺激以后，α波、β波各個頻帶功率均增加，說明這幾個頻帶與刺激狀態(tài)有關。通過分析，可以得出該方法理論成熟，物理意義清楚，能分別在不同分辨級上給出信號的平滑和細節(jié)兩個方面的頻域及時域信息。因此能獲得比小波多分辨分析更多的信息。 2、提出一類新的幅值平方相干函數(shù)，并證明了傳統(tǒng)幅值平方相干函數(shù)的結果恒等于1，這樣傳統(tǒng)幅值平方相干函數(shù)就不能應用于提取兩信號的相干信息，