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1、基于小波分析的脑电信号去噪方法研究摘要小波变换[1]是20世纪80年代后期迅速发展起来的新兴学科。它是在傅里叶分析[2]的基础上发展起来的，但小波分析与傅里叶变换有很大的不同。总体来说，傅里叶分析是整体域分析，用单独的时域[3]或频域表示信号的特征；而小波分析是整体域分析，它用时域和频域的联合来表示信号的特征。小波分析的理论和方法在信号处理[4]、图像处理、语音处理、模式识别、量子物理等领域得到越来越广泛的应用，它被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。信号的采集与传输过程中，不可避免会受到大量噪声信号的干扰，对信号进行去噪，提取出原始信号是一个重要的课题。本文根据目
2、前的研究课题基于脑电信号的机械外骨骼[5]系统研究与应用，在此研究小波变换在脑电信号去噪中的应用。关键词小波变换、信号处理、脑电信号、机械外骨骼、小波包分析[6]AbstractWavelettransformisanewsubjectinthelatetwentiethCentury80developedrapidly.ItisdevelopedbasedontheanalysisonFouriertransformation，butwaveletandFouriertransformationareverydifferent.Overall,Fouriertran
3、sformationanalysisisthewholedomainanalysis[7],saidsignalcharacteristics[8]withsingletimedomainorfrequencydomain;waveletanalysisisthewholedomainanalysis,itcombinedwiththetimedomainandfrequencydomaintorepresentthesignalfeatures.Thetheoryandmethodofwaveletanalysishasbeenappliedmoreandmorew
4、idelyinsignalprocessing,imageprocessing,speechprocessing,patternrecognition,quantumphysicsandotherfields,itisconsideredamajorbreakthroughinthetoolsandmethodsinrecentyears.Collectionandtheprocessofsignaltransmission,willinevitablyreceivealotofnoisesignalinterference,thesignaldenoising,ex
5、tracttheoriginalsignalisanimportanttopic.AccordingtothecurrentresearchtopicsbasedonEEGsignalresearchandapplicationofmechanicalexoskeletonsystem,theresearchofwavelettransformintheEEGsignaldenoisingapplications.Keywords:Wavelettransform,signalprocessing,brainelectricalsignal,mechanicalexo
6、skeleton,waveletpacketanalysis第一章绪论引言在科幻电影《钢铁侠》中，钢铁侠[9]拥有赋予他超人力量、超人耐力、飞行能力与多种武器的外骨骼动力装甲，可以帮助他完成千奇百怪的动作，完成惊险刺激的任务。而现实中，由于存在一定的行走障碍，很多人需要使用一种电影中的战衣一样的外骨骼来增强他们的行走能力。如果我们可以运用科学技术，让这些人重新自由行走，将具有重要的社会意义。因此，对于行动障碍者的康复仪器的研发一直是国外研究的一个热点，现已研发出多种形式的康复治疗器材，而用外骨骼下肢助力康复器进行助力康复是一个非常有创新意义和实用价值的方案。该助力康复
7、机器人材在人运动时，兼具康复和助力功能，通过采集、处理、分析步态信息，实现腿部的支撑、保护、辅助运动等功能。而在这个系统中，要想成功运用，信息处理就成了必不可少的一部分，如何处理和得到有效的信号是决定该系统成败的关键，本文结合小波分析，旨在信号去噪方面取得一定的效果。脑电信号[10]就是将来要处理的主要信号。而脑电信号具有以下特点,①脑电信号非常微弱,背景噪声很强,一般的EEG信号只有50μV左右,最大的100μV;②脑电信号是一种随机性很强的非平稳信号;③非线性,生物组织的调节及适用机能必然影响到电生理信号,从而呈现非线性的特点;④脑电信号信号的频
