脑-机接口(brain-computer interface, BCI)技术是通过计算机监视、识别大脑思维意念的信号模式,产生可以控制和操纵人体周边设备工作的指令,以达到预想的操作目的或实现与外界信息交流的一种全新技术。它将能为瘫痪病人,特别是那些丧失基本的运动功能,但思维正常的患者,提供一种不必经过外周神经和肌肉系统即可与外界进行信息交流和控制的新途径;同时,对于在特殊环境下工作的人员(例如飞行员、宇航员、潜水员)来说,可以增加某种操作控制专用设备的特殊技能;而且,对于身心健康的人来说,BCI可以提供一种“让思想变成行动”的全新娱乐手段。本研究在充分比较分析了各类BCI系统使用性能的基础上,利用脑电中对应于视觉皮层的alpha(α)波最具明显节律性的特点和在绝大多数脑神经功能正常人中普遍存在的α波阻断现象(即短时间闭眼后α波幅可明显增强),并结合电视遥控器的控制原理,设计了一套基于脑电α波的脑—机接口电视遥控系统。该BCI系统操作简便,只需在受试者的O1和T5两导联处放置脑电电极,几乎无需学习或仅需很短时间训练就可以稳定而可靠地控制电视遥控器的按键,并且具有很好的功能扩展性,可方便地用于其它按键式家用电器的操作控制设备。该系统由BCI控制面板、信号采集系统、信号处理平台和接口控制电路组成。其中控制面板使使用者产生含有相关控制信息的脑电信号;经前置放大滤波器和信号采集卡分别进行放大滤波和A/D转换后输入计算机;然后在计算机中的Labview平台上完成一系列的信号处理工作;最后由遥控器接口电路输出相应的触发控制信号完成对电视机的遥控功能。为确定BCI系统的三个关键参数,我们对6名受试者进行了一系列的测试实验,记录了受试者睁、闭眼稳定状态时2分钟的α波数据,并由此计算出每个人的门限电压值;另外,记录了这6名受试者25次从闭眼开始到超过门限电压所用的时间,并确定了时间常数选取的原则;在这基础上记录、分析了8种常见干扰情况出现后经过50ms平均算法的数据,确定了最大背景噪声电压参数。最后又设计了4组电视遥控器按键的操作组合实验对受试者进行测试。从实验结果可以清楚地看到6名受试者均能够顺利完成大部分遥控操作,并具有较高的成功率和稳定性,从而验证了本文所设计BCI遥控系统的可行性。文中最后分析了在实验中出现错误的类型和进一步解决的方案,并借鉴Ben Shneiderman提出的评估原则对该BCI遥控系统进行了初步评估。