基于信号趋势的脑电信号同步算法研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:viagra2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大脑中普遍存在同步现象,是大脑中不同模块之间信息传递、相互作用的综合表现,分析大脑中不同区域的同步特性,可以研究各脑区之间的联系。本文基于互信息方法,通过信号的趋势信息计算序列的概率,构成加权趋势互信息算法;使用余弦相似度算法计算相空间重构后向量的相关性,构成余弦相似度同步强度算法。并对轻度认知障碍脑电信号的同步特性进行研究,探究轻度认知障碍与脑电同步的内在联系。首先,针对排序同步算法的缺点,利用余弦相似度计算空间向量间的相关性,此算法相比于排序同步算法能更好地反映出信号的幅值信息,且具有更强的抗噪性能。通过仿真证明余弦相似度算法能估计出两时间序列的同步强度。将此算法应用于分析轻度认知障碍脑电数据,估计双通道之间的同步强度。实验表明认知功能障碍组的脑电同步强度值低于对照组。其次,根据互信息理论及信号趋势,构成双通道同步强度分析方法——加权趋势互信息算法。通过仿真表明加权趋势互信息算法能反映出两时间序列的同步强度,且具有良好的抗噪声性能。与S估计器、同步索引、全局同步索引相结合扩展为全局同步算法。仿真表明三种算法均能反映出多通道信号的全局同步强度。基于加权趋势互信息的S估计器算法具有较强的鲁棒性,且计算量小,将其应用于分析轻度认知障碍脑电信号全局同步强度。发现轻度认知障碍组各脑区的全局同步强度值均低于对照组。最后,将上述算法应用于复杂网络中,计算同步强度连接矩阵,构建在不同频段下的脑网络。应用于分析轻度认知障碍脑电信号分析,求取聚类系数和平均路径长度等脑网络参数,发现两组的脑网络参数均存在差异。
其他文献
稻瘟病是水稻主要病害之一,严重影响世界稻米产量,其致病菌为丝状真菌稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)。目前水稻抗稻瘟病育种是主要的防治方法,同时辅以化学和生物防治,但由于稻瘟病菌生理小种易突变,高抗品种长期种植也会变得感病、长期使用传统农药会增强稻瘟病菌的耐药性,导致稻瘟病的防控十分艰难。稻瘟病菌作为研究真菌-寄主互作的重要模式生物之一,深入了解稻瘟病菌致病机制,对稻瘟病的防治具有重
汽轮机转子作为汽轮机机组工作的核心部件之一,对其表面温度进行实时准确的监测关系到机组的工况调节和稳定运行。但由于现有测温设备无法对高速旋转中的汽轮机转子进行接触式测量,而非接触式红外测温设备又在真空、水雾、动态的汽轮机内部环境中测温效果不佳。此外,为避免破坏汽缸的应力结构,对测温探头的体积也有着严格的限制。为了有效解决上述问题,本文设计并实现了一套包括温度实时监测、数据处理、发射率修正、数据上传等
多功能校准源是电学计量体系中重要的组成部分,广泛地应用在全国各个计量站和科研院所中。多功能校准源能实现交直流电压、电流以及阻抗等常见基本电学量标准信号的输出,量程宽且操作简单,对使用人员十分友好,在校准数字万用表方面发挥着无可替代的作用。针对目前国内多功能校准源产品与国外先进产品之间的差距,推动实现精密仪器国产化,本课题将对多功能校准源的总体结构和直流基准部分进行深入研究,设计并绘制多功能校准源的
近年来,声音事件定位与检测(Sound event location and detection,SELD)被广泛应用于各个领域。如在易燃区域通过火焰燃烧声音的定位与检测,做出及时警报,将火情控制在萌芽之中;在地震发生区域通过寻找并定位求救人员的声音,来解救被困人员。鉴于此事实,将声音事件检测与定位结合在一起是合理的,不仅能识别声音的类型和时间位置,还可以估计其空间位置。该论文应用深度神经网络方法
麻醉深度的准确监测是手术成功进行的重要保障之一。随着老龄化时代的到来,老年人手术的数量越来越多。然而,由于脑退化的影响,老年人的脑功能和成年人有着明显的差异,现有监测仪器对老年人麻醉深度判断不准的情况愈发凸显,老年麻醉存在着极大的风险。因此,本文深入的研究了麻醉过程中从成年到老年人的脑电年龄依赖性特征,发展新的方法,为麻醉脑状态监测提供新的技术手段。首先,我们在天津医科大学第二医院住院处的手术室采
随着人工智能的兴起,使得脑科学的研究成为认知科学领域研究的热点。关于脑科学认知的发展,以空间认知训练和评估为首的研究目前成为了国内外研究者的聚焦点。目前,在空间认知训练的脑电数据识别方面取得了大幅度的进展,主要包括提取相应脑电数据的耦合特征和多样化的数据分类。但当前空间认知训练的任务态脑电特征提取存在一定的不足,主要体现在计算两两脑电通道耦合特征时较少考虑其他通道的影响和脑电通道空间位置的影响。此
可见光通信技术具有光谱资源丰富、响应灵敏度高、节能环保、通信安全等优点,缓解了现有无线通信中存在的频谱资源紧张问题。由于目前的可见光通信系统中仍存在多径干扰、严重的背景光干扰和发光二极管(LED)非线性等的技术问题,所以提出采用一种技术来提高可见光通信系统抗干扰能力。本文对可见光通信的发展和现状进行了详实的动态分析,在传统的可见光通信系统的基础上,结合扩频调制技术进行了基于扩频的可见光通信系统设计
随着5G进一步发展和完善,无线通信将迎来崭新的阶段,瞬时传输的数据将成倍的增加。然而,接入通信网络的设备也呈几何式增长,无线通信中可用的频谱资源依然有限。提升频谱的利用率有极大的价值。全双工通信技术是指通信的双方在相同的频段同时发送和接收信号。相比于传统半双工,频谱利用率理论上可以提升一倍,无疑是解决频谱资源问题的有力工具。然而,自干扰是全双工从理论走向实际的最大阻碍。本文针对全双工无线电的自干扰
脑-机接口(BCI)研究的一个挑战是在保证准确识别的前提下减少对用户的训练时间。基于运动想象(MI)范式的BCI需要训练一段时间来调整系统适应每个用户的大脑,通过获取用户的脑电图(EEG)创建分类器,此分类器的性能取决于用于训练的数据量,更多的数据可以改善分类器性能,但也会增加训练时间,这对于某些患者而言尤其成问题。为此,本文提出在离线状态下,设计一个能够缩短用户训练时间的BCI系统,以期在小训练
目的:探讨绶草中分离得到的两个菲类化合物orchinol和spiranthesphenanthrene A对人肝细胞癌HepG-2、人胃癌AGS和小鼠黑色素瘤B16-F10细胞的抑制作用及其可能的作用机制。方法:1、通过MTT实验检测不同浓度的orchinol作用于HepG-2细胞48 h对细胞相对活力的影响;通过细胞克隆形成实验检测不同浓度orchinol对HepG-2细胞克隆形成的影响;通过流