[发明专利]一种少数通道的脑电信号中肌电伪迹的消除方法

摘要

本发明公开了一种少数通道的脑电信号中肌电伪迹的消除方法，包括1、首先用多元经验模态分解对少数通道脑电信号同时进行分解，得到少数通道的本征模态分量矩阵；2、对少数通道的本征模态分量矩阵用独立变量分析进行盲信号分离；3、用自相关系数判定含肌电伪迹的分量，置零肌电伪迹分量，通过独立变量分析逆变换得到不含肌电伪迹的分量矩阵；4、根据原本征模态分量矩阵的排列顺序，将对应通道的本征模态分量依次相加，最终得到干净的脑电信号。本发明能完全去除肌电伪迹对脑电信号的影响，从而提高脑电信号分析的准确性。

主权项

一种少数通道的脑电信号中肌电伪迹的消除方法，其特征是按如下步骤进行：步骤一：由脑电测量设备采集并记录t时刻N通道的脑电信号，记为：X(t)＝[x1(t),x2(t),…,xn(t),…xN(t)]T，xn(t)为t时刻第n通道的脑电信号，T为矩阵的转置；1≤n≤N，N≥3；添加m个通道的高斯白噪声后构成N+m通道的输入信号，记为：wm(t)为t时刻的第m个通道的高斯白噪声；1≤m＜N；步骤二：应用多元经验模态分解法将所述N+m通道的输入信号分解为(N+m)P个本征模态分量，其中，N通道的脑电信号通道X(t)中的第n通道的脑电信号xn(t)所对应的P个本征模态分量记为：In(t)＝[i1(n)(t),i2(n)(t),…,ip(n)(t),…,iP(n)(t)]T；ip(n)(t)为t时刻第n通道的脑电信号xn(t)所对应的第p个本征模态分量；1≤p≤P；只提取脑电信号对应的本征模态分量，从而获得t时刻N通道的脑电信号X(t)的本征模态分量矩阵，记为：I(t)＝[I1(t)；I2(t)；…In(t)；…；IN(t)]；步骤三：用独立变量分析法对所述本征模态分量矩阵I(t)进行盲源信号的分离，得到混合矩阵A、逆混合矩阵W和源信号矩阵Y(t)＝[y1(t),y2(t),…yb(t),…,yNP(t)]T；yb(t)表示第b个源信号，并有：I(t)＝AY(t)或Y(t)＝WI(t)；1≤b≤NP；步骤四：求取所述源信号矩阵Y(t)中的第b个源信号yb(t)的自相关系数值rb，当所述自相关系数rb低于所设定的阈值e时，则所述第b个源信号yb(t)为含有肌电伪迹的源信号；将被判定为肌电伪迹的源信号均置为零，从而得到不含有肌电伪迹的源信号矩阵e∈(0,1)；步骤五：利用式(1)得到不含有肌电伪迹的本征模态分量矩阵I~(t)=AY~(t)---(1)]]>步骤六：将所述不含有肌电伪迹的本征模态分量矩阵中按照行的顺序，依次取出P个本征模态分量为一个矩阵，其中，第n通道的脑电信号xn(t)所对应的P个不含有肌电伪迹的本征模态分量第记为表示第n通道的脑电信号xn(t)的去除肌电伪迹后的第p个本征模态分量，从而得到去除肌电伪迹后的N通道的本征模态分量矩阵，记为步骤七：利用式(2)得到去除肌电伪迹后的第n通道的干净脑电信号从而获得去除肌电伪迹后的N通道的脑电信号x~n(t)=Σp=1Pi~p(n)(t)---(2).]]>