腦電信號(hào)特性分析和特征提取的研究.pdf

1、癲癇是一種常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,癲癇的發(fā)作在臨床上一般呈突發(fā)性,容易在病人意識(shí)喪失的情況下引發(fā)事故,造成殘疾或死亡.因此,對(duì)即將來臨的癲癇發(fā)作進(jìn)行預(yù)報(bào)具有重要的臨床意義.利用腦電信號(hào)預(yù)報(bào)癲癇發(fā)作的信號(hào)處理方法有很多,但取得較好效果的研究結(jié)果基本是基于深部腦電信號(hào)的.相對(duì)而言,頭皮腦電具有不侵入病人身體,無痛苦的優(yōu)點(diǎn),在臨床上得到普遍應(yīng)用.但頭皮腦電易受干擾,信號(hào)強(qiáng)度弱,增加了分析和處理的難度,因而目前還沒有理想的基于頭皮腦電預(yù)報(bào)癲癇發(fā)

2、作的結(jié)果.因此,該文的主要的研究目標(biāo)是尋找合適的方法解決基于頭皮腦電的癲癇發(fā)作預(yù)報(bào)問題.該文主要以小波變換的多分辨分析理論作為特征提取的工具,與遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,研究其預(yù)報(bào)癲癇發(fā)作的性能.具體內(nèi)容如下:首先,概述了基于腦電信號(hào)的癲癇發(fā)作預(yù)報(bào)問題的基本理論、歷史和現(xiàn)狀,并介紹了已有的不同信號(hào)處理方法;其次,研究了小波變換的基礎(chǔ)理論,尤其是對(duì)正交小波的分頻特性進(jìn)行了詳細(xì)分析.綜合時(shí)頻窗口中心、窗寬和頻域能量集中程度等性能指標(biāo),該文認(rèn)為da

3、ubechies 5小波在頻域中相鄰尺度間的頻率重疊程度最輕,適于該文的具體應(yīng)用.第三,采用多分辨率分析將頭皮腦電信號(hào)分解成不同節(jié)律成分,分析癲癇發(fā)作間期和發(fā)作前腦電信號(hào)各節(jié)律的絕對(duì)小波能譜變化狀況.然后從相對(duì)小波能譜角度比較癲癇腦電信號(hào)與正常腦電信號(hào),分析癲癇腦電信號(hào)的異常變化.結(jié)果發(fā)現(xiàn),癲癇腦電信號(hào)中的慢波增強(qiáng),α節(jié)律受到抑制;第四,深入分析了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中基本Elman網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及解耦擴(kuò)展卡爾曼濾波算法在該網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練中的應(yīng)用.