脑电信号分析方法及其应用PDF电子书下载

第1章 脑电信号 1

1.1脑电研究的历史 1

1.1.1脑电的发现 1

1.1.2脑电研究发展 2

1.2脑电的电生理学基础 3

1.2.1脑的解剖与功能 3

1.2.2脑电波的来源 4

1.2.3脑电波的节律性 6

1.2.4脑电信号的分类 6

1.3脑电信号的采集 7

1.3.1被试的准备 7

1.3.2系统准备及电极安放 8

1.3.3采集 9

参考文献 10

第2章 脑电信号的预处理 12

2.1脑电信号的特征 12

2.2脑电信号中的噪声和干扰源 13

2.2.1干扰源 13

2.2.2噪声（伪迹） 13

2.2.3眼电的测量 13

2.3伪迹去除方法 15

2.3.1伪迹减法 15

2.3.2主成分分析 16

2.3.3独立成分分析 16

参考文献 18

第3章 脑电信号的传统分析方法 20

3.1时域分析方法 20

3.1.1波形特征描述法 20

3.1.2自回归AR模型 22

3.2频域分析方法 26

3.2.1傅里叶变换 27

3.2.2功率谱密度 27

3.2.3非参数谱估计法 27

3.2.4基于AR模型的功率谱估计 29

参考文献 30

第4章 脑电信号的现代分析方法 31

4.1引言 31

4.2非线性时间序列分析 31

4.2.1非线性动力学系统 32

4.2.2重构相空间和嵌入理论 33

4.2.3非线性时间序列的定量描述 34

4.3刻画动力学系统特性及有限数据序列的非线性分析 38

4.3.1相关维数 38

4.3.2最大Lyapunov指数 39

4.3.3确定性及非线性预测 39

4.4检验非线性 43

4.4.1一个合适的零假设 43

4.4.2使用替代数据法检验非线性 43

4.5存在的问题及可能的解决方案 44

4.5.1稳定性和时间序列的非稳态 44

4.5.2重构相空间及相关维数的估算 44

4.5.3基于时间延迟的嵌入方法的维数估算 45

4.5.4全局相关维数 46

4.6信息学研究方法 46

4.6.1引言 46

4.6.2互信息 47

4.6.3小波熵 49

4.7脑电的复杂度 52

4.7.1引言 52

4.7.2何谓复杂度 53

4.7.3复杂度在脑电分析中的应用研究 54

4.7.4Lempel-Ziv复杂度算法 54

参考文献 56

第5章 脑电信号的其他分析方法 59

5.1其他方法 59

5.1.1盖博变换 59

5.1.2匹配跟踪 60

5.1.3双谱分析 62

5.1.4独立分量分析 62

5.2同步性分析 63

5.2.1线性相关程度 63

5.2.2相位同步 64

5.2.3互信息 66

5.2.4非线性相互依赖性 66

5.3因果性分析 67

5.3.1格兰杰因果性 67

5.3.2线性格兰杰因果性 67

5.3.3有向相干性 68

5.3.4部分有向相干性 69

5.3.5非线性因果性 70

参考文献 71

第6章 脑电信号分析的应用现状 75

6.1引言 75

6.2脑电分析与临床神经和精神疾病诊断 76

6.2.1临床定量脑电分析的辅助诊断 76

6.2.2信号处理方法引入辅助诊断 77

6.3脑电逆问题 78

6.4脑电分析与认知科学 80

6.4.1自发脑电在认知研究的应用 80

6.4.2TMS与EEG 81

6.4.3小结 83

6.5脑电分析与脑-机接口 84

6.5.1主要技术 84

6.5.2相关信号处理 85

6.5.3需解决的关键问题 86

6.5.4脑-机接口的研究趋势 87

参考文献 87

第7章 脑电信号分析在精神疾病中的应用研究 90

7.1精神分裂症脑电非线性特性分析 90

7.1.1实验方法 90

7.1.2实验结果 92

7.1.3讨论和小结 96

7.2脑电α节律波的非线性特性 98

7.2.1数据预处理——获得EEG的节律波 98

7.2.2特征提取 101

7.2.3α节律的动力学特性研究 106

7.3抑郁症脑电节律波的熵特性 109

7.3.1实验方法 110

7.3.2α节律的Renyi熵分析 111

7.4精神分裂症和抑郁症脑电中异常的LZ复杂度特性 113

7.4.1实验方法 114

7.4.2结果 114

7.4.3讨论 116

7.4.4结论 117

参考文献 118

附录A常用统计分析方法 122

附录B相关程序代码 143

附录C英文专业词汇索引 144