Title of Paper:脑机接口中的一种事件相关电位分离模型

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Date of Publication:2015-01-01

Journal:中国科学. 信息科学

Included Journals:ISTIC、CSCD

Volume:45

Issue:9

Page Number:1218-1228

ISSN No.:1674-7267

Key Words:脑机接口; 事件相关电位; 信号模型; 认知

Abstract:事件相关电位(ERPs)分析揭示了脑机接口的认知神经机制,并为脑机接口技术的突破提供新的思路.然而与传统ERP研究不同的是,脑机接口中刺激呈现的
   时间间隔要远小于前者,并在平均信号中可以观察到较强的周期性干扰,致使其中包含的ERP成分的幅度和潜伏期等重要参数较难准确得到,为进一步的ERP分
   析造成障碍.目前关于这一干扰的形成原因和消除方法尚缺乏相关研究.本文首先建立了ERP信号的分离模型.模型认为ERP成分的混叠效应解释了平均信号中
   的周期性干扰.而后提出Toeplitz方法和差异波方法对模型进行求解,以消除干扰并恢复ERP成分.使用实测实验数据和公开数据库的数据对所提出模型
   与求解方法进行分析,结果表明,
   Toeplitz方法可以从非靶刺激平均信号中恢复出ERP成分,而差异波方法则可以有效地抑制混叠效应,并分离出基线平稳且各成分突出的ERP信号,从
   而验证了所提出模型与方法的合理性.本文的研究为脑机接口的ERP分析中周期性干扰的解释与消除提供了依据,并进一步为脑机接口的认知研究提供保障.