不同编码分组调制的vep脑机接口研究

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1、不同编码分组调制的VEP脑机接口研究　　摘要：在现有的各种脑机接口实现范例中，基于c?VEP的脑机接口取得了最高的信息传输率，但这种脑机接口系统必须在刺激目标数与检测精度和检测速度之间进行折衷。要增加刺激目标数并保证识别率高，必须增加码长，然而，增加码长会导致识别一个目标所需的时间增加，降低信息传输率。针对这个问题，提出了使用不同编码分组调制刺激目标的方法。基于该方法，采用Golay码和近完美码各调制16个刺激目标，目标识别的方法是先获取两组目标的参考模板，分别对两个模板做移位得到所有目标的模板，再运用模板匹配法对目标进行识

2、别。7位受试者在一个刺激周期的平均分类准确率高达92.34%，研究结果表明该方法增加了刺激目标数，同时提高了识别率，缩短了检测时间。　　关键词：脑机接口；调制；Golay码；模板匹配法　　中图分类号：TN911.22?34；TP301文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）09?0061?05　　Abstract：Incurrentvariousimplementationparadigmsofbrain?computerinterface（BCI），thec?VEPbasedBCIachievedthehig

3、hestinformationtransferrate，butthisBCIsystemmusthaveacompromiseamongthestimulationtargetquantity，detectionaccuracyanddetectionspeed.Toincreasethestimulationtargetquantityandensurethehighrecognitionrate，thecodelengthmust9beincreased，butitwillleadtotimeincreasingtore

4、cognizeatarget，andinformationtransferratereducing.Tosolvethisproblem，astimulationtargetmethodappliedwithdifferentcodinggroupingmodulationsisproposed.Basedonthismethod，theGolaycodeandnearlyperfectcodeareusedtomodulate16stimulationtargetsrespectively.Thetargetidentif

5、icationmethodisusedtoobtainthereferencetemplatesoftwotargetgroups.Thetwotemplatesareshiftedtoobtainalltargettemplates，andthenthetemplatematchingmethodisusedtorecognizethetarget.Theaverageclassificationaccuracyofastimulationperiodfor7subjectscanreachupto92.34%.There

6、searchresultsshowthatthemethodcanincreasethestimulationtargetquantity，improvetherecognitionrate，andshortenthedetectiontime.　　Keywords：BCI；modulation；Golaycode；templatematchingmethod　　0引言　　脑机接口（Brain?ComputerInterface，BCI）监测用户的脑活动，解读用户的意图，并将用户的意图转换为外部命令[1]。作为一种新的、非肌

7、肉的通信通道，9BCI能够使人直接通过大脑来表达思想或操作设备，而不需要借助语言或肢体动作。在过去几十年中，基于EEG的BCI已经吸引了脑科学、神经工程和临床康复领域的研究人员的极大关注。尽管BCI系统的性能得到了很大的改进，但它们还不能支持广泛的应用。在各种BCI实现模式中，基于视觉诱发电位（VisualEvokedPotentials，VEP）的BCI，具有系统配置简单、几乎不需要训练以及低的用户变化率等优点，因而在BCI研究中变得更加流行。根据刺激信号的调制方法，基于VEP的BCI可分为基于时间调制的VEP（t?VEP

8、）BCI、基于频率调制的VEP（f?VEP）BCI和基于伪随机码调制的VEP（c?VEP）BCI三种类型[2]。基于c?VEP的BCI取得了最高的通信速度，是最有可能率先实现产品化的BCI。　　基于c?VEP的BCI早在1984年就由Sutter提出，并在8年后由一个ALS病人进行了测试，