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《山东大学》 2005年
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基于小波变换的脑电信号处理研究

孔繁伟  
【摘要】:大脑电生理信号是反映大脑活动状态的重要信号,主要包括自发脑电信号(EEG)和诱发脑电信号(EP)。如何有效地处理和分析脑电信号,对于脑科学研究和脑部疾病的临床诊断都具有重要意义。小波变换是信号分析和特征提取的重要工具,它在时域和频域同时具有良好的局部化性质。本文基于小波变换方法,主要对以下几个问题做了研究和讨论: (一) 脑电信号去噪:脑电信号是强噪声背景下的非平稳随机信号,如何有效去除噪声是脑电信号分析和处理过程中的一项重要内容。考虑到小波阈值法具有良好的时频局部化特征且运算简便有效,本文研究了小波阈值去噪方法中的软阈值法和硬阈值法,针对阈值函数不连续或者有偏差的缺点,提出了一种新的小波阈值函数。此函数在整个取值空间内保持平滑性,且连续可导。同时根据EEG信号特点,将快速定点独立分量算法引入脑电信号处理中,并结合中值滤波器,对传统的方法进行改进,提出了基于中值滤波的自适应小波阈值去噪法。临床EEG信号的处理实验表明,本文提出的方法在脑电信号的消噪中,具有良好的效果。 (二) 脑诱发电位的快速提取:脑诱发电位是脑科学研究和临床诊断中的重要特征,但是应用传统的叠加平均方法提取诱发电位往往会造成瞬态信息的丢失,增加受试者的痛苦,降低准确率。因此诱发电位的快速提取一直是国内外学者的研究重点。本文分别研究了小波多尺度分解与重建、三阶相关滤波技术在诱发电位快速提取中的应用,并分别地将小波多尺度分解与重建法、软阈值法、硬阈值法和新阈值法与三阶相关滤波技术结合,提出了诱发电位提取的新方法,并通过实验对比研究,证明了基于新阈值的三阶相关滤波方法的效果最好。 (三) 睡眠脑电的初步研究:EEG的另一个重要用途是用于睡眠研究,多道睡眠图的记录和分析是研究睡眠生理的重要手段,也是客观评价睡眠质量的有力工具。目前,小波变换在睡眠脑电中的应用还不是十分广泛,相关的研究成
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:R318

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 于兰兰;脑电信号实用处理技术的研究[D];山东大学;2006年
2 贾希;用于脑—机接口的脑电信号特征提取及分类的研究[D];河北工业大学;2007年
3 孙瑾;数控短电弧加工机床极间放电点目标跟踪设计[D];新疆大学;2008年
4 周杰;混沌时间序列分析在脑电信号处理中的应用[D];东北大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈学锋;瞿金平;;注塑机曲肘式合模机构弹性振动的研究[J];工程塑料应用;2008年03期
2 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 张华智;冯毅芳;;利用小波分析方法识别结构模态参数[J];四川建筑科学研究;2007年06期
4 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
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6 司圣柱;王丽平;董雄辎;;小波变换-主成分回归法在四组分食用色素同时测定中的应用研究[J];合肥师范学院学报;2009年06期
7 王丽平;司圣柱;董雄辎;;小波变换-偏最小二乘法用于多组分混合物光度法同时测定[J];合肥师范学院学报;2010年06期
8 付彪,吴先良,李世雄;小波变换法求电磁波动方程的高频解[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
9 陈东方;基于小波变换的Radon变换反演[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
10 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何正嘉;訾艳阳;陈雪峰;王晓冬;;内积变换原理与机械故障诊断[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
2 龙源;晏俊伟;徐全军;高振儒;娄建武;周春华;;爆破振动信号小波分析和分形机理研究[A];中国工程爆破协会四届二次常务理事会、中国力学学会工程爆破专业委员会学术会议论文集[C];2007年
3 段培超;;基于小波变换和CB形态学的航空图像边缘检测[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
4 袁晓;;超高斯谱函数与子波构造[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
5 李映;白本督;焦李成;;基于小波变换和混合进化算法优化设计雷达目标识别系统[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
6 王波;王炳锡;王杰锋;;小波变换和希尔伯特变换在语音信号处理中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
7 王炜;杨道淳;徐柏龄;;小波包变换在语音增强中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
8 单承赣;骆正虎;;一种基于小波分析的胃电图处理方法的研究[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
9 林梓;宋鹏;;基于小波变换的1/f类分形信号的噪声抑制[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
10 陈向东;袁晓;李齐良;蒋亚东;林理彬;;高斯函数、子波及其局域化特征[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王丽君;基于信号处理的氢燃料发动机优化控制[D];解放军信息工程大学;2010年
5 张峰;输电线路行波故障测距优化算法研究[D];山东大学;2010年
6 芦吉云;光纤光栅在智能结构动态监测中的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 孟凡伟;基于近化学计量比Mg:Fe:LiNbO_3晶体的体全息相关识别技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 张浩;表面计量学中样条滤波器理论的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 胡俊峰;像素级图像融合及应用研究[D];中国矿业大学;2010年
10 李德臣;基于可拓理论的小电流故障选线方法研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
2 陈林;基于GIS的流域水文数据的时空分析[D];山东科技大学;2010年
3 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
4 丁雷;白鼠脑电信号远控采集处理系统的设计与研究[D];山东科技大学;2010年
5 钟丽辉;SD大鼠闪光视觉诱发电位的少次提取和神经元放电的初步研究[D];郑州大学;2010年
6 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
7 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
8 郑宁;离散分数阶Fourier变换算法的仿真研究及FPGA实现[D];郑州大学;2010年
9 吴敏;基于AdaBoost和独立分量分析的人脸检测与识别算法的研究[D];郑州大学;2010年
10 宋晓玥;基于TDPCA与SPIHT的高光谱压缩和降维算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何平;李岳;徐小军;;基于DSP的步进电机高精度变速控制研究[J];兵工自动化;2007年11期
2 杨英立,叶大田,岳喜才;诱发电位提取的聚类分析和小波去噪复合方法[J];北京生物医学工程;2002年02期
3 张金凤,邱天爽;诱发电位波形提取方法及进展[J];北京生物医学工程;2003年04期
4 孟欣,欧阳楷;脑电信号的几个非线性动力学分析方法[J];北京生物医学工程;1997年03期
5 孟丽艳;赵晓宇;姚力;;语言认知EEG非线性时间序列分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2005年06期
6 赵颖;孙鹏勇;;非平稳环境下混沌信号的小波去噪方法[J];电光与控制;2006年06期
7 冯仙群;叶斌元;陈新军;;一种步进电机驱动控制方案的实现[J];电机技术;2007年04期
8 陈祥训;对几个小波基本概念的理解[J];电力系统自动化;2004年01期
9 沈红星;一种基于RS485总线的网络协议及其实现方法[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年06期
10 卿粼波,邓丹,刘民,于贵;TMS320C54X系列DSP与计算机并口通信设计[J];达县师范高等专科学校学报;2005年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 朱家富;高频脑电信号的非线性动力学参数分析[D];重庆大学;2004年
2 华小梅;在脑-机接口技术中应用小波变换分析视觉诱发电位[D];华中科技大学;2004年
3 白冬梅;脑电信号的特性分析与特征提取[D];大连理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 曾志元;消费者视角下电子商务网站评估模式及实证研究[D];西南交通大学;2007年
2 王建龙;基于Alpha波的脑电信号处理及BCI系统研究[D];燕山大学;2011年
3 卢磊;基于弱信号特征提取的早期诊断方法及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 孙建涛;一种小型脑电信号采集系统的设计与研究[D];山东科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张绪省,成晓雄,朱贻盛;用小波变换提取视觉诱发电位信号[J];北京生物医学工程;1996年01期
2 徐科,徐金梧;一种新的基于小波变换的白噪声消除方法[J];电子科学学刊;1999年05期
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4 沈强,蒋大宗;混沌的数值分析方法及其在生物医学工程中的应用[J];国外医学.生物医学工程分册;1994年06期
5 张继武,郑崇勋;局灶性脑缺血脑电信号的双谱分析[J];航天医学与医学工程;1998年02期
6 李汀滢,姚凯,宋策;关于视觉诱发电位提取方法的探讨[J];佳木斯工学院学报;1997年03期
7 刘建平,杨世勇,郑崇勋;一种高分辨率的时频分析方法用于睡眠脑电图梭形波识别的研究[J];生物医学工程学杂志;2000年01期
8 吴祥宝,徐京华;复杂性与脑功能[J];生物物理学报;1991年01期
9 顾凡及,宋如垓,王炯炯,范思陆,阮炯;不同状态下脑电图复杂性探索[J];生物物理学报;1994年03期
10 沈民奋,沈凤麟,许崇涛,朱国平;不同状态下脑电信号的双谱分析[J];生物物理学报;1998年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李东;胡永生;柳渊;白玫;;基于小波变换的臂丛神经损伤后疼痛患者脊髓电信号分析[J];中国医学装备;2011年09期
2 柳渊;李丹妮;严汉民;;小波变换在事件诱发脑磁图分析中的应用[J];中国医学装备;2011年06期
3 汤敏;陈峰;;轮廓波及曲波和小波变换用于显微图像消噪的比较[J];中国组织工程研究与临床康复;2011年22期
4 尹德辉;刘帮涛;张勇;李仕琼;李敏军;;基于小波变换的最佳融合算法(英文)[J];泸州医学院学报;2011年05期
5 王卫东;王步青;刘光荣;;基于小波变换的R波奇异性分析的研究[J];生物医学工程学杂志;2011年04期
6 周酥;朱蒂;吴效明;黄岳山;;基于小波变换的心音包络提取算法及应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2011年30期
7 戴呼合;姜守达;;基于ICA和小波变换的房颤F波提取算法[J];仪器仪表学报;2011年08期
8 盖立平;任洪琴;王桂莲;王礼;张龙梅;由莲莲;;MRI图像的小波融合处理[J];中国组织工程研究与临床康复;2011年22期
9 范亚;刘伟;冯焕清;;一种基于小波特征向量的颅脑病变自动检出方法[J];生物医学工程学杂志;2011年03期
10 王紫微;叶奇旺;;基于神经网络MIV值分析的肿瘤基因信息提取[J];数学的实践与认识;2011年14期
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1 郭忠;廖海洋;陈益;李宇航;吕建波;;一种改进小波阈值函数在拉曼光谱去噪的应用[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
2 王秀碧;黄晓莉;刘永春;;基于小波变换的多尺度边缘检测[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
3 王刚;黄泰翼;;基于小波变换和规则的汉语声调识别[A];第三届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1994年
4 鲍文;刘金福;祝豪;;基于小波变换的电厂实时数据压缩存储系统[A];2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集[C];2004年
5 王光芦;徐明;;基于小波分析炮击振动信号的降噪处理[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
6 王小侠;赵凤群;戴芳;方小艳;;基于分形维数的四叉树图像编码[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
7 吴昊;曾国卿;;一种基于Haar小波的图像处理技术[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
8 石星;;小波变换在雷达信号处理中的应用[A];四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会10周年优秀论文集[C];2006年
9 刘双喜;邢济收;魏建亮;;小波变换在齿轮边缘检测中的应用[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
10 尹强;;一种基于粒子群算法的半脆弱水印方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴玉田殷学平;中药质量控制又添新武器——小波变换近红外光谱分析系统[N];中国医药报;2004年
2 广西 陈华杰;EVD,一路走好[N];电子报;2002年
3 北京航空航天大学计算机系 李炜;探寻视频编码技术发展的足迹[N];中国计算机报;2000年
4 陈尔香;在烟草化学王国里驰骋[N];经理日报;2006年
5 ;能否利用潮汐预测地震[N];科技日报;2008年
6 清华同方视讯公司 袁野;基于嵌入式技术的网络视频监控系统[N];计算机世界;2002年
7 张东方;沙明;杨松松;人工神经网络在中药领域中的应用[N];中国医药报;2003年
8 李子亭王雅青;在线故障测距技术获国家发明奖[N];淄博日报;2008年
9 无暇;EVD推荐性标准终结“专利尴尬”[N];中国经济导报;2005年
10 ;以太网进入10G时代[N];人民邮电;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李少梅;数字地貌晕渲理论与技术的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
2 王强;基于声信号检测的管道TPD预警系统研究[D];浙江大学;2005年
3 姜朝阳;作物冠层传输过程中的时间序列分析与阻力估算[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2003年
4 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
5 柯丽;基于小波变换的空间遥感图像实时压缩方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
6 董卫军;基于小波变换的图像处理技术研究[D];西北大学;2006年
7 姜长泓;轨道车辆轮轴故障检测系统研究[D];吉林大学;2006年
8 李丽明;瞬态诱发耳声发射(TEOAE)识别与分析新方法的应用基础研究[D];中国协和医科大学;1997年
9 修吉宏;基于图像功率谱的航空图像质量判别技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
10 栾圣罡;基于气路参数样本的航空发动机状态监视方法与系统研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孔繁伟;基于小波变换的脑电信号处理研究[D];山东大学;2005年
2 邓玉娟;基于小波变换的语音阈值去噪算法研究[D];重庆大学;2009年
3 许山川;基于小波变换的语音信号去噪研究[D];燕山大学;2006年
4 刘芳;基于四阶累积量和小波变换的脑诱发电位快速提取[D];山东大学;2007年
5 吴勇;基于小波的信号去噪方法研究[D];武汉理工大学;2007年
6 张佃昌;小波技术在信号重构及去噪中的应用研究[D];山东大学;2007年
7 李玉;基于小波变换的语音增强方法的研究[D];江南大学;2007年
8 侯锐锋;小波变换在地震资料随机噪声去除中的应用[D];成都理工大学;2009年
9 董永生;小波变换与阈值函数在数字信号去噪中的应用[D];武汉大学;2005年
10 周建威;采用小波变换视频压缩的研究与应用[D];湖南大学;2003年
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