基于盲源分離的眼電偽跡去除技術(shù)研究.pdf

1、腦電信號由腦神經(jīng)活動產(chǎn)生，始終為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的自發(fā)性電位活動，是人體重要的生理信號。隨機性及非平穩(wěn)性相當強的腦電信號非常微弱、背景噪聲比較復雜。其中眼電偽跡產(chǎn)生頻度高、幅值是腦電信號的數(shù)倍，成為實際腦電信號的最主要干擾源。因此，去除眼電偽跡干擾進而提取純凈的腦電信號，對于腦機接口的實際應用具有重要的理論和實際應用價值。
　　腦電信號和眼電偽跡信號均來自相互獨立的信號源，選用盲源分離方法去除眼電偽跡干擾是一個重要的切入點。針對現(xiàn)階段

2、盲源分離方法在去除眼電偽跡干擾方面存在的問題，包括需要人工識別、易造成潛在腦電成分丟失等，以盲源分離為基礎(chǔ)，提出眼電偽跡干擾高精度、自動去除的新方法。對于實時在線腦機接口系統(tǒng)的發(fā)展和應用具有重要意義。主要研究結(jié)果包括:
　　(1)首先從研究方法、計算模型、信號預處理、評價指標四方面闡述了基于盲源分離去除眼電偽跡干擾的基本處理機制。為眼電偽跡自動、高精度去除，提供了理論基礎(chǔ)和算法支撐。
　　(2)以獨立分量分析和二階盲辨識為基

3、礎(chǔ)，針對基于盲源分離方法去除眼電偽跡中需要人工識別的問題，提出基于二階盲辨識與非線性參數(shù)相結(jié)合的方法，解決了偽跡成分需要人工干預的問題。該方法首先采用二階盲辨識將眼電偽跡干擾從原始腦電信號中分離出來;然后將任尼嫡和樣本嫡結(jié)合作為判別因子，采取一種普遍適用的偽跡判別方法，實現(xiàn)眼電偽跡干擾自動識別及去除;最后重構(gòu)得到純凈的腦電信號。在此基礎(chǔ)上，設計眼電偽跡干擾自動去除實驗，通過相關(guān)系數(shù)、信噪比、運行時間估計眼電偽跡干擾去除效果。結(jié)果表明，該

4、方法能夠自動識別并有效去除眼電偽跡干擾。
　　(3)在上述研究基礎(chǔ)上，針對眼電偽跡去除中腦電源頻譜成分丟失問題，充分利用腦電信號和眼電偽跡空間特征的差異，提出基于二階盲辨識與典型相關(guān)分析相結(jié)合的新方法，去除眼電偽跡干擾。首先，依據(jù)盲源分離理論，采用二階盲辨識方法獲取分解信號;并且，為獲得高精度眼電偽跡去除效果，將參考信道眼電信號與分解信號進行組合，得到組合信號;其次，通過典型相關(guān)分析提取典型相關(guān)變量即偽跡分量;然后，為減少腦電信號