四类运动想象脑电信号特征提取与分类算法

针对脑机接口(BCI)系统中存在的信息传输速率较慢和脑电信号识别正确率较低的问题,对多通道四类运动想象脑电信号进行研究.通过对4种运动想象及休息状态脑电信号进行功率谱分析,合理确定预处理滤波器的最佳滤波频段,然后使用PW-CSP,Hilbert变换及归一化处理的方法,对四类运动想象脑电信号进行特征提取,分类算法分为特征信号算术求和与阈值比较的预分类过程及包含单个支持向量机(SVM)的细分类过程,算法复杂度明显比采用多个SVM组合的多类分类算法要低,为实现算法的在线应用打下基础.仿真结果表明,该算法分类正确率高,时间开销小,并且可以通过调节阈值,在正确率与算法复杂度之间获得平衡.

想象左右手运动的脑电特征提取

针对脑机接口中脑电信号特征提取的传统方法特征数量多、计算量大及分类正确率低等不足,提出了一种基于时域、频域、空域结合的方法用于提取大脑在想象左右手运动时所产生的事件相关去同步(ERD)和事件相关同步(ERS)信号。分别用独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)和小波变换提取原始脑电信号的空域特征及时频域特征,并用BP(BackPropagation)神经网络对提取的特征进行分类。分类实验结果表明,运用提出的方法提取的想象左右手运动脑电的特征,有效克服了传统的仅基于时频域特征提取方法在描述脑电信号本质特征方面的不足,具有较好的分类正确率。

基于小波变换和时域能量熵的P300特征提取算法

针对P300信号特征提取和分类过程中训练及测试速度相对较慢的不足,提出了一种基于P300带内带外特征的脑电信号特征提取方法,将时域能量熵和离散小波变换相结合,克服了P300信号识别中对电极数量和脑电信号叠加次数的苛刻要求。试验采用支持向量机作为分类器,在BCI Competition 2003和BCI Competition 2005的P300试验数据集上进行验证,结果表明,提出的方法只需对一导数据进行处理,只有2次叠加平均,就能得到很好的分类效果及较短的分类系统运算时间。

一种基于盲源分离的眼电伪迹自动去除方法

为解决传统盲源分离算法(BSS)用于眼电伪迹去除大都存在伪迹过估计、需要人为辨别伪迹成分而不适合在线应用的不足,提出一种基于BSS算法的眼电伪迹自动去除方法.利用BSS算法对脑电信号进行分离得到独立成分,以相关系数作为判据,针对垂直眼电(VEOG)和水平眼电(HEOG)的各自特点确定不同的时间窗,寻找最优成分组合标定眨眼或眼动活动发生的时域区间,将找到的存在伪迹的成分区间置零并重建脑电(EEG)信号.通过真实P300脑电数据实验的结果表明:该方法能有效地自动去除眼电伪迹,且处理过程简单易行,克服了眼电伪迹过估计等问题.算法重建EEG信号与原始脑电(EEG)信号的平均相关系数分别从0.851 3和0.900 6提高到0.923 7,而均方误差分别减少了19.3%和16.6%,适合在线应用.

阈算术代数系统及多值电流型CMOS电路设计

该文根据电流信号易于实现算术运算的特点,定义了阈算术运算及非负运算,建立了一个适合于电流型电路设计的阈算术代数系统,并在阈算术代数系统中定义和图为阈算术函数的图形表示。在此基础上,通过三值电流型CMOS电路的设计实例,阐述了运用和图将逻辑函数转化为阈算术函数的电流型CMOS电路设计方法。采用TSMC 0.18μm CMOS工艺参数的HSPICE模拟结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑功能。阈算术代数系统的提出及和图的运用为电流型电路设计提供了一种新的简单有效的方法。

和图及其在I^2L电路设计中的应用

本文根据电流信号易于实现加、减等算术运算的特点,提出了阈算术运算、非负运算和阈算术函数的概念,将传统逻辑函数转化成阈算术函数的表示形式,实现了电流型电路的逻辑功能。与传统逻辑函数的图形表示卡诺图类似,本文提出了一种适用于阈算术函数的图形表示和图的概念,并阐述了运用和图将逻辑函数转化为阈算术函数的设计方法,通过具体的电流型电路的设计实例,证实了本文提出的阈算术函数及其和图设计方法的有效性。计算机模拟结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑。本文提出的理论为电流型电路的设计提供了一种新的简单有效的方法。

阈算术代数系统及电流型CMOS电路设计

根据电流信号易于实现算术运算的特点,定义了阈算术运算、非负运算和阈算术函数,提出了和图为阈算术函数的图形表示,从而建立了阈算术代数系统.并通过具体的电流型CMOS电路的设计实例,阐述了算术意义明确的电流型电路设计方法及基于和图的电流型电路设计方法,实现了阈算术代数在二值电流型CMOS电路中的应用.计算机模拟结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑.提出的阈算术代数系统为电流型电路的设计提供了一种新的简单有效的方法.