[发明专利]一种皮层脑电信号的网络系统随机共振复原方法

摘要

本发明涉及一种皮层脑电信号的网络系统随机共振复原方法。它通过随机共振机制来复原皮层脑电信号，避免传统复原方法在消除噪声的同时对于有用信号本身的影响，同时采用符合真实神经元电生理信号特点的FitzHugh-Nagumo模型，并将多个神经元构成双层结构，使其符合神经系统中神经元连接的网络层次关系。本发明利用神经元双层网络模型的随机共振机制，将皮层脑电信号中有害的噪声信号转换为有利于皮层脑电信号复原的能量，从而使得复原结果更加接近于原信号。

主权项

1.一种皮层脑电信号的网络系统随机共振复原方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1、通过皮层脑电采集系统，采集段不连续的皮层脑电信号，并将每段划分成若干个不重叠的特定时长窗口；对这段不连续的皮层脑电信号求取均值，以此均值作为皮层脑电信号幅值映射的基准值；其中，不连续采集为：每段信号采集具有一定的时间间隔，以避免信号采集时受到外界特定干扰的影响；步骤2、将要复原的特定窗口的皮层脑电进行幅值处理，即将每个皮层脑电信号的值减去步骤1求取的基准值，将其幅值范围映射到对称的取值范围内，使得皮层脑电信号具备双极性特点，满足神经元电生理模型随机共振机制输入的要求；步骤3、将步骤2处理后的皮层脑电信号和添加的噪声信号输入到基于双层FHN神经元网络模型中，得到对应的输出皮层脑电信号；步骤4、对于步骤3的噪声信号，分别取不同强度的噪声值，计算双层FHN神经元网络模型在不同噪声强度作用下的响应信噪比；当信噪比达到极大值时，获得在信噪比意义上的皮层脑电信号最佳复原状态，将此皮层脑电信号作为输出；步骤5、将步骤4输出的皮层脑电信号逆映射到原幅值范围，即将输出的皮层脑电信号与步骤1获得的基准值求和，从而获得最终复原后的皮层脑电信号。