基于SVM的BCI系統(tǒng)中P300信號(hào)識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、腦-機(jī)接口(Brain-Computer Interface，BCI)是一種新的人機(jī)交互界面，其主要任務(wù)是利用思維腦電信號(hào)實(shí)現(xiàn)人腦與計(jì)算機(jī)或其它外部機(jī)電設(shè)備的通訊和控制。作為BCI系統(tǒng)輸出控制的基礎(chǔ)，本論文主要研究了使用事件相關(guān)電位(Event-Related Potential，ERP)中P300信號(hào)進(jìn)行腦電思維模式識(shí)別的方法。 文中首先介紹了誘發(fā)電位(Evoked P0tential，EP)產(chǎn)生機(jī)制的兩種假設(shè)，其一認(rèn)為EP是

2、疊加于自發(fā)腦電背景之上、由外部刺激誘發(fā)產(chǎn)生并與刺激具有鎖時(shí)關(guān)系的神經(jīng)細(xì)胞群電活動(dòng)信號(hào)；其二則認(rèn)為EP是原自發(fā)腦電活動(dòng)中的一部分、經(jīng)外部刺激誘發(fā)產(chǎn)生相位同步效應(yīng)所形成的神經(jīng)細(xì)胞群電活動(dòng)信號(hào)。研究結(jié)果表明這兩種假設(shè)在一定程度上是共存的。 為充分利用64導(dǎo)腦電數(shù)據(jù)信息，本文先使用主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)將信號(hào)降維，然后利用獨(dú)立分量分析(Independent Component A

3、nalysis，ICA)找出代表P300的獨(dú)立分量，再將得到的分量作相干平均以加強(qiáng)P300的鎖時(shí)特征；并且將每個(gè)行列的序間相干性(Inter-Trial Coherence，ITC)在300ms附近的值作為該行列的鎖相特征，每個(gè)行列的事件相關(guān)譜擾動(dòng)(Event-Related Spectral Perturbation，ERSP)在300ms附近的值作為該行列的功率特征。 目前多數(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)方法都是基于傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)，當(dāng)樣本數(shù)目有限時(shí)