意识障碍是大脑损伤后临床上较常见的一种疾病，多是由脑部高级神经中枢功能活动受损所引起，严重的意识障碍表现为昏迷。脑电信号(EEG)是一种能够反映人类思维意识活动的生物电信号，通过安放在大脑头皮或颅内的电极所记录。意识障碍患者的脑电信号分析与研究一直是当今康复医学工程领域研究的热点和难点，因此，对意识障碍患者的脑电信号进行深层次研究对患者大脑意识功能评价、临床诊断治疗、康复监测与评估等具有重大的现实价值和社会意义。本文从意识障碍患者脑电信号分析的目的意义、国内外研究现状出发，以脑电信号的特点为基础，以信号处理的理论方法为手段，从多个角度对意识障碍患者在不同模式刺激下的脑电信号特征进行对比分析和研究，并结合正常人脑电信号特征，探索不同模式刺激下病理样本与正常样本脑电特征的异同，为意识障碍患者的临床诊断和治疗提供一些辅助性的参考指标。本文所做的主要工作及创新点如下：(1)系统全面地介绍了意识障碍的相关基础理论及诊断方法，从研究目的出发，设计了脑电信号采集的实验方案，并以正常人脑电信号作为对照组，分别采集各自在安静状态、唤名刺激和抬手指令三种实验模式下C3、C4、T3和T4通道的脑电信号，以此为研究对象，探索不同测试对象在相同实验模式刺激下脑电信号特征的异同以及同一测试对象各自在不同实验模式刺激下脑电信号的变化特点。(2)在脑电信号预处理方面，针对干扰源产生的随机噪声，采用希尔伯特变换方法对脑电信号进行消噪，并根据脑电信号的频率特性进行自适应滤波，提出了脑电信号“幅度抑制函数”的概念。通过与传统的小波变换消噪方法对比，分别从定性和定量的角度评估了两者的消噪效果，实验结果表明本文所用希尔伯特变换方法的整体消噪效果优于小波消噪，且对脑电信号噪声中的异常值具有较好的抑制效果，执行速度也更快，此为后续脑电信号的特征分析打下了坚实基础。(3)在意识障碍患者脑电信号的特征分析方面，重点研究了基于小波包变换的脑电节律特征分析方法、基于脑电信号灰建模的特征分析方法和脑电非线性动力学特征分析方法（近似熵和复杂度），并以这些方法为手段，对临床实验数据进行处理与分析。其中，将灰色系统理论中的灰建模思想引入到意识障碍患者脑电信号的特征分析中，是本文对脑电信号特征提取方法的又一种新尝试，用灰色分析方法来处理脑电信号，在某些情况下会比一些其它按统计规律和先验条件来处理数据的方法有更明显的优势。(4)在临床实验数据处理和分析方面，利用本文重点研究的三种不同脑电信号特征分析方法，从不同角度对意识障碍患者和正常人脑电信号的临床实验数据进行处理和对比分析，找出了它们在相同或不同实验模式刺激下脑电特征的变化趋势和异同点，以此为突破口，总结出了一些可供意识障碍患者临床诊断和治疗的辅助性参考指标。在进行脑电近似熵和复杂度实验时，为分析不同实验模式刺激下患者脑电非线性指数的异同以及相同实验模式刺激下正常人和患者脑电非线性指数的变化趋势，分别采用单因素方差分析和两独立样本t检验进行定量统计验证，并利用SPSS统计分析软件实现。研究结果表明，脑电信号用于意识障碍患者的刺激反应和意识状态分析，本文所提出的脑电信号特征参数可作为意识障碍评价的参考指标。