表面肌电信号（surface electromyography，sEMG）是在肌肉活动过程中产生的，由表面电极在皮肤表面检测到的微弱的电信号。表面肌电信号具有无创性，通过对表面肌电信号进行分解，来对震颤麻痹、重症肌无力、肌强直和肌萎缩等各种神经肌肉疾病进行诊断在临床上得到了越来越广泛的应用。表面肌电信号的分解是对其形成过程的求逆。通过分解可以得到参与肌肉活动的运动单元（motor unit）所发放的运动单元动作电位（motor unit action potentials，MUAPs）波形及其募集和发放规律。本文利用模板匹配的思想，采用基于模糊K-均值的Gap Statistic聚类和广义互相关求时延的方法，通过聚类、分离等步骤实现了对单通道表面肌电信号的分解。脑卒中患者发病后常常会出现偏瘫等后遗症，及时有效的康复治疗对于患者的肢体功能的恢复和生活质量的提高具有十分重要的意义。通过对表面肌电信号的时域和频域等特征进行提取，可以从神经电生理的角度反映肌肉的功能状况。本文对脑卒中患者上肢活动过程中的表面肌电信号特征进行提取，研究发现不同Brunnstrom分期的患者表面肌电的三角肌中部肌和指总伸肌的平均功率频率（mean power frequency，MPF）的变化趋势存在显著性差异。处于康复后期的患者活动过程中的MPF较处于康复前期的患者MPF下降缓慢，康复后期患者MPF变化趋势更接近于正常人。说明随着康复训练的进行，脑卒中患者肌肉的耐疲劳能力有显著提高。肌肉疲劳的发生会带来MPF的下降，目前的研究认为这一现象与外周神经传导速度的下降和运动单元动作电位的发放频率下降有关。针对后者，本文分解了脑卒中患者在侧抬臂和掌指关节屈伸过程中的表面肌电信号。对第一次动作与最后一次动作中参与活动的运动单元数目与发放频率进行对比，发现随着运动的进行，运动单元动作电位的发放频率随肌肉疲劳的程度出现相应的下降。而且，相对于较低分期患者而言，较高分期患者的下降幅度更小。运动单元是在中枢神经系统统一的控制下进行活动的，本文的研究结果证明了随康复期的提高，脑卒中患者中枢神经对运动的控制能力增强，运动过程更趋稳定，患者抗疲劳能力增强。同时也说明，通过对脑卒中患者表面肌电信号的分解，获得对不同分期患者运动过程中的运动单元发放特性，可以用作脑卒中患者康复训练中枢神经系统功能恢复状况的量化评估。