基于互信息的双通道脑电信号的同步分析毕业论文

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1、摘要同步是大脑不同区域建立起来通信联系的一个关键的特征，不论是在大脑正常活动还是处于病理情况下，神经信号的同步都是一种重要的潜在机制。通过对双通道脑电信号的建模及同步分析，有助于深入理解脑功能紊乱机理，尤其对神经功能疾病的诊断、预防和治疗具有重要意义。针对脑电同步分析在癫痫发作研究中的重要意义，本文研究了基于排序模式的互信息估计方法。该方法通过对时间序列排序模式进行分类，来实现复杂的概率分布估计，从而直接估计出时间序列的信息量。通过耦合Henon映射模型模拟生成耦合时间序列，仿真分析排序互信息方法的性能。随着耦合系数的增大，驱动系

2、统X对响应系统Y的作用越大。基于排序模式的互信息估计方法能更好的刻画模型耦合系数的变化，而且抗噪声干扰能力更强。关键词　同步；癫痫；脑电信号；互信息AbstractSynchronizationisakeycharacteristicofdifferentregionsofthebraintoestablishcommunicationlinks,whetheritisinthenormalactivityofthebrainorinpathologicalcases,thesynchronizationofneuralsigna

3、lsareanimportantpotentialmechanism.Modelingandsynchronizationofdual-channelEEGanalysis,insightsintothemechanismofbraindysfunction,inparticularonneurologicaldiseases,diagnosis,preventionandtreatmentofgreatsignificance.Inthispaper,themutualinformationestimationmethodbas

4、edonthesortmodefortheEEGanalysisinthestudyofseizures.Theclassificationoftimeseriesorderingmodetoachievethecomplexprobabilitydistributionisestimated,therebydirectlyestimatetheamountofinformationofthetimeseries.BycouplingHenonmappingmodelsimulationtogeneratethecoupledti

5、meseries,simulationanalysisofsortingperformanceofthemutualinformationmethod.Asthecouplingcoefficientincreases,thedrivesystemX,thegreatertheroleoftheresponsesystemY.Basedonthemutualinformationoftheorderingmodeestimationmethodcanbeabettercharacterizationofchangesinmodel

6、couplingcoefficient,andnoiseimmunitystronger.KeywordsSynchronous;Epilepsy;EEG;MutualInformation目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.1.1选题的依据和意义11.1.2脑电信号分析研究现状21.2脑电信号介绍31.2.1脑电信号概述31.2.2脑电信号的特征51.3论文主要研究内容6第2章脑电信号分析方法82.1引言82.2脑电信号分析常用方法82.2.1单通道脑电信号分析方法82.2.2双通道脑电信号分析方法11

7、2.2.3多通道脑电信号分析方法122.3本章小结14第3章基于互信息的双通道仿真分析153.1双通道脑电信号同步分析算法153.1.1互相关153.1.2一致性153.1.3非线性独立性163.2互信息163.3排序互信息183.3.1排序互信息的算法183.3.2排序互信息的算法流程图193.4耦合的Henon映射213.5排序互信息的性能分析243.5.1互信息计算参数选取243.5.2耦合系数对互信息估计的影响243.5.3数据长度对互信息估计的影响243.5.4噪声对互信息估计的影响253.6癫痫脑电信号的互信息分析25

8、3.7本章小结25结论27参考文献29致谢31附录132附录236附录341附录445第1章绪论1.1课题背景癫痫是仅次于脑血管病的第二大脑部疾病，癫痫发作的直接原因是大脑异常放电，显著的临床特征是长期的、反复的、突发的。由于癫痫患者的颅内记录方法