脑电波分析:带通滤波与DBN深度置信网在ERD/ERS现象研究

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"这篇资源是一篇工程硕士学位论文,主题为基于脑电波的认知活动分析与研究,作者为王英枝,指导教师为刘国忠教授和林昌年教授级高级工程师。论文主要探讨了脑-机接口(BCI)技术,特别是通过分析和处理脑电信号(EEG)来实现对外部设备的控制。论文中提到了对脑电信号进行带通滤波分析,以观察运动想象(ERD/ERS)现象。作者发现,对8-12 Hz频率范围内的脑电信号进行滤波后,ERD/ERS特征最为显著,这与相关文献的结果相符。实验显示,不同部位的脑电图(EEG图3.9和3.10)在进行左/右手运动想象时,信号波动有明显的差异,这些差异对应了ERD/ERS现象。论文还涉及了使用二阶矩分析的特征提取方法和线性判别分类来处理脑电信号,最终实现了一个同步脑-机接口系统,该系统能将脑电信号转化为光标移动控制信号。此外,论文还对视觉诱发的‘是/非’脑电信号进行了初步研究。" 这篇论文详细阐述了脑-机接口技术的基础,即脑电信号的处理方法。首先,作者通过采集受试者在进行左/右手运动想象时的脑电信号,对这些信号进行了带通滤波处理,重点关注8-12 Hz频段,因为这个频段内的信号能最清晰地展示ERD(事件相关去同步)和ERS(事件相关同步)现象,这两种现象与大脑的运动想象活动密切相关。ERD通常发生在准备或执行动作时,而ERS则在休息状态出现,它们是检测运动意图的重要标志。 论文进一步提出了使用二阶矩分析作为特征提取手段,这是一种统计方法,能够捕捉信号的形状和分布信息。结合线性判别分析,这些特征用于区分不同的信号模式,例如区分左和右手运动想象的脑电信号。经过处理后的信号可以被转换为控制信号,从而实现了一个脑控光标移动系统,这是BCI技术的一个实际应用,可以用于帮助行动受限的人士进行交互。 此外,论文还触及了视觉诱发的脑电信号,这部分可能涉及到P300事件相关电位(ERP),这是由视觉刺激引发的一种脑电反应,通常在大约300毫秒后出现,广泛用于BCI设计。虽然这部分的描述较为简略,但暗示了作者对视觉刺激和其产生的脑电响应也有一定的研究。 这篇论文深入研究了脑电信号处理技术及其在BCI中的应用,为理解和改进脑-机接口系统提供了有价值的数据和方法。