面向虚拟环境下空间认知训练的脑电信号预处理方法

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Redlove
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脑电图(Electroencephalogram,EEG)信号是利用脑电帽等精密电子设备采集的脑细胞群的自发性、节律性电活动。随着最近的脑电采集设备的发展,EEG信号在诸多领域得到了广泛的应用,其中包括空间认知提升领域。然而脑电采集设备大多为非侵入式干电极,虽然避免了设备植入对人体健康造成的风险,使得脑电采集更加简单方便,但不可避免地容易在采集过程中引入各种噪声,诸如眼电、心电、肌电等。这对后续EEG信号的分析产生严重的干扰,影响EEG信号分析结果。因此需要对采集到的EEG原始信号进行预处理,去除噪声。首先,对于空间认知领域的EEG信号预处理。针对部分数据需去除较多伪迹、要求预处理结果精细的问题,本研究结合独立成分分析(Independent component analyze,ICA)和独立成分(Independent component,IC)手动检测等技术设计了针对空间认知EEG数据的高精度预处理方法。其次,针对部分数据存在数据量大、处理时间长、处理步骤繁琐、需要大量专业预处理知识的问题,本研究结合ICA和IC自动分类等技术设计了一套自动的预处理方法。使得EEG信号的处理更加简单方便,解决了数据量大难以人工处理的问题。最后,本研究对上述内容进行了实验与分析。本实验采用实际采集的空间认知训练数据,分别对原始数据、传统预处理方法预处理后的数据、高精度预处理方法预处理后的数据以及全自动化预处理方法预处理后的数据进行了分析和对比。验证了高精度预处理方法与全自动预处理方法在空间认知数据预处理应用中的优越性。
其他文献
碳纳米管因其各方面优异的性能,已被应用到多个领域。例如单壁碳纳米管具有高的载流子迁移率、较长的平均自由程而被广泛用到集成电路中。但是单根碳纳米管因为定位困难,难以实现器件的大规模应用。而碳纳米管薄膜既具备了碳管原有的微观性能,又具备二维材料特征,因此展现出广阔的应用前景。本论文主要研究了高质量半导体性碳纳米管薄膜基于溶液的可控性沉积以及高性能薄膜晶体管阵列的制备,主要研究内容如下:通过溶液方法在S
随着新基建的提出,5G通信推动网络由“光+电”混合通信网向全光通信网络发展。传统光网络架构的底层网络节点需要计算并传输大量的用户请求,负载过大易造成整个网络的瘫痪,仅仅增加光转发设备已无法满足多样化的业务。该文融合软件定义网络(Software Defined Network,SDN)实现数控分离,将计算功能集中至控制层,并利用光交叉技术构建软件定义四粒度光交换网络。新型网络架构具有更高的灵活性,
近年来,新兴的无人机飞行平台打破了传统网络设施的局限,可以随时随地的提供无线数据连接。在面对突发的自然灾害等艰苦恶劣的环境下,无人机所具备的可灵活部署和高机动性等性能可以较好的适应环境完成任务,实现用户之间的高质量通信。通信过程中,无人机的续航能力可以直接影响到系统性能,一直备受研究人员的关注。太阳能无人机具有长续航能力、不受地域限制等特点,故为本文的研究对象。本文以优化太阳能无人机通信系统的资源
轻度认知障碍(Mild Cognitive Impairment,MCI)是一种与记忆功能衰退相关的神经退行性疾病,极易发展成阿尔茨海默病。该文通过采用精细复合多元多尺度模糊熵算法、多尺度分散递归图和分散交叉递归图的递归定量分析方法,研究分析MCI患者的脑电信号非线性特征。首先,简单介绍脑电信号的产生机理和特点,并且对MCI的评估标准神经心理学量表以及MCI组和对照组的纳入和排除标准进行了介绍。其
扩频序列在移动通信系统有着重要的作用。完备序列有着理想的周期自相关函数,在通信和雷达系统中用于识别、同步、测距或抗干扰。零相关区(Zero Correlation Zone,ZCZ)序列集在原点周围一些较小的区域(称为零相关区)具有理想的自相关特性。然而,目前许多研究都是关于二元、四元和正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)序列。把高斯整数引入到序列
呼吸是具有周期性特征的重要生命体征之一,其运动幅度小、反射能量弱等特点使得非接触式呼吸监测充满挑战。论文聚焦于利用智能手机生成调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)声音信号监测呼吸,完成呼吸信号的提取并计算呼吸速率。论文主要工作可概括为:首先,提出一种基于超声波的非监督呼吸监测系统。该系统无需额外硬件配置,仅仅利用智能手机内置的扬声器和麦克风
石墨烯和光子晶体光纤是近年来出现的两种新型材料,将两者相结合研制的光电器件是近年来的研究热点。但由于已有的石墨烯受到各方面限制,只能通过转移法将石墨烯薄膜转移/涂覆在光纤表面或端面,这限制了应用范围。因此,本文利用化学气相沉积法(CVD)将碳源分解为碳原子,使其在光纤空气孔中产生形核点,进而在光子晶体光纤(PCF)内孔生长石墨烯薄膜,形成石墨烯光纤,实现了光纤在未破坏光纤结构的前提下,与石墨烯相结
在阵列信号处理领域内,波达方向(Direction Of Arrival,DOA)估计一直是一个重点研究的课题,也是雷达、声呐、移动通信和生物医学系统等领域重要的任务之一。现有算法大多基于点源模型,但实际中信号传播往往受多经传输等影响,致使信号呈分布式特性。在此条件下,基于点源模型的DOA估计算法会因模型失配问题而导致性能下降甚至失效。开发基于分布源模型的DOA估计方法必须且必要。目前,基于分布源
从“全面深化改革”到“课程思政”以来,习近平主席提出要把立德树人融入思想道德教育各环节,贯穿到高等教育的各个学科体系、教学体系中,并围绕立德树人来进行设计,各个院校、各个学科通过开展课程思政来来体现立德树人。但我国受传统教学模式的影响,注重学生知识技能的培养,忽视德育教育。高校作为大学生走向社会,独立适应社会的最后场所,增强大学德育教育工作意义重大。体育作为高校教育工作必不可少的一部分,足球作为体
21世纪以来,随着知识的积累、科技手段的不断创新,脑科学领域得到快速发展,空间认知能力的训练与评估也受到了国内外广泛的关注。由于中国人口老龄化的加重,并且随着年龄的增长与空间认知能力的衰退,老年人很容易在复杂的环境中迷失方向。所以,提升老年人的空间认知能力,探索老年人的空间认知训练方法,就成为了当前脑科学领域热门以及急需解决的问题。本文通过行为数据与脑电信号数据两个角度,对融合脑机接口与虚拟现实技