小波變換在腦電特征信號提取中的應(yīng)用研究.pdf

1、腦電信號是大腦皮層的神經(jīng)元具有的生物電活動。腦電信號中包含大量的人體生理與疾病信息，在臨床醫(yī)學(xué)上，腦電信號處理不僅可以為某些腦疾病提供診斷的依據(jù)，而且還為某些腦疾病提供了有效的治療手段。正確的提取和識別腦電信號波形，對于疾病的診斷和各種生理現(xiàn)象的解釋具有很大的重要性。 由于腦電信號的重要性，自上個世紀(jì)20年代出現(xiàn)腦電圖記錄以來，對于腦電信號的研究就方興未艾，同時伴隨著信號處理技術(shù)的發(fā)展，對腦電信號的各種處理算法不斷涌現(xiàn)，其中傅立

2、葉變換，功率譜估計等方法均應(yīng)用于腦電信號的處理，這些都極大推進(jìn)了腦電信號分析的發(fā)展。 但是由于腦電信號是非平穩(wěn)隨機(jī)信號，所以用傅立葉變換的方法很難得出滿意的結(jié)論。后來到了二十世紀(jì)八十年代，發(fā)展起來一門新型的信號處理方法-小波變換理論，小波變換對于信號的高頻成分使用逐漸尖銳的時間分辨率以便移近觀察信號的快變成分，對于低頻成分使用逐漸尖銳的頻率分辨率以便移遠(yuǎn)觀察信號的慢變成分。小波的這種既見樹木又見森林的信號分析表示特征對分析非平穩(wěn)

3、信號非常有利。 本文首先介紹了腦電信號的波形的含義和波形提取的導(dǎo)聯(lián)方法，對各種腦電信號節(jié)律作了介紹。主要研究了小波變換在腦電信號提取、消噪、和誘發(fā)腦電信號的獲取方面的應(yīng)用，為更加準(zhǔn)確的分析腦電信號提供大量時頻信息。 對于腦電信號，其中含有大量瞬態(tài)信號，這些信號對于疾病的診斷有重要的價值。我們把小波變換應(yīng)用于這些信號的檢測，對于分析瞬態(tài)信號和取出噪聲取得了明顯的效果。采用多分辨率分析的方法對腦電信號進(jìn)行分解，觀測瞬態(tài)信號在

4、不同子頻帶內(nèi)所表現(xiàn)的時域特性，并將瞬態(tài)脈沖較為突出的子帶信號組合在一起，構(gòu)成新的觀測信號，然后對新的信號進(jìn)行檢測和定位。用幅值檢測法進(jìn)行去噪，消除噪聲干擾，在時頻兩方面都取得了很好的效果。 同時由于多分辨率分析是在低頻段對信號進(jìn)行細(xì)分，而小波包是在低頻和高頻一起進(jìn)行細(xì)分，這對于檢測全頻段十分有利，我們用小波包分析方法對腦電信號的主要節(jié)律進(jìn)行了分解，對于進(jìn)一步仔細(xì)研究高頻和低頻腦電節(jié)律的發(fā)生機(jī)理和疾病波形特征起到了重要作用。