混沌时间序列分析在脑电信号处理中的应用

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1、分类号UDC密级学位论文混沌时间序列分析在脑电信号处作者姓名：周杰指导教师：王宏教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：学科专业名称：机械电子工程论文提交日期：2007年12月20日论文答辩日期：学位授予日期：答辩委员会主席：评阅人：箱移．始纬琦东北大学2008年1月00’j(--，‘oL一＼、P．『。，．．＼＼jAThesisfbrtheDegreeofMasterinMechanicaIandEIectricalEngineeringTheApplicationofChaoticTimeSeriesAna

2、lysisinEEGSignalProcessingbyZhouJieSupeⅣisor：ProfessorW抽gHongNortheasternUniVersi锣January2008I—■一、：!，j独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：】考I九日期：W．f2·为学位论文版权使用授权

3、书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。)学位论文作者签名：签字日期：导师签名：签字日期jjj夕’；产‘t东北大学硕士学位论文摘要混沌时间序列分析在脑电信号处理中的应用摘要脑电信号(EEG)携带有丰富的大脑活动信息，综合反映了大脑功能状态，使得对脑电信号的研究成为现代科学的一大热门课题

4、。基于脑电信号的非线性动力学分析和提取非线性动力学特征参数，以及探索这些参数与脑功能障碍或疾病的关系是近几年脑电信号处理的一个前沿。本研究课题是以混沌时间序列分析为基础，在广泛研究国内外有关脑电研究的现状和分析方法的基础上，对电刺激足三里穴位时测得的EEG提取非线性动力学特征参数，并对其作了详细的研究和分析。‘本课题采用的EEG是自己测量所得，在测量时EEG容易受到噪声的干扰，小波分析对其具有良好的时频局部特性和变焦能力，通过多层小波分解可有效的将EEG主要能量信息从噪声中提取出来。作者在国内外脑电信号混沌时间序列分析的研究基础

5、上，利用散点图和替代数据法对脑电信号的混沌特征作了方法上的论证；利用多种方法进行相空间重构，并结合实际脑电情况选取合适的重构参数；选用改进的G．P算法实现关联维数计算，采用性能稳定的小数据量法实现最大Lyapunov指数计算；近似熵和递归图作为描述EEG的混沌指标，具有抗干扰能力强、计算简单和数据量小等优点；在算法实现上，结合MATL蛆和C语言各自的优势，大大提高了数据处理速度。以电刺激左腿足三里穴位为例，研究结果表明：比较刺激前、刺激中以及刺激后的脑电信号的关联维、最大Lyap吼oV指数、近似熵、递归率和确定率，可以发现刺激左

6、腿足三里穴位可以引起大脑右侧脑电信号的各特征值显著变化，尤其是额叶和颞叶部分，说明该脑区在刺激时出现比较明显的激活，为大脑认知功能研究提供了理论依据．关键词：脑电信号：混沌时间序列分析；替代数据法；关联维数；最大Lyapunov指数；近似熵；递归图-III．。◆-‰k；；．。●，。、、■，．’；u：．一’’。j{j’j0●fi^，1‘～量东北大学硕士学位论文Abst姐ctTheAppIicationofChaoticTimeSeriesAnalysisinEEGSignalProcessingAbstractEEGsi驴alsc

7、ollected舶mcerebraJcortexbyelec仃odescontainabulld锄tinf0肌ationaboutcrallialneⅣouSactivities．BecauSeEEGsymheticallycharacterizest：he胁CtiollSa11dstatesofcereb谢activities，ithasbecomeamains廿eamtoanalyseEEG诵mankindsofm砒ods．1kcharacteristicp黜卸帕tersofnoIlline盯d)r11锄1icalanaly

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