脑-机交互技术及脑控经穴磁刺激系统设计

来源 :山西大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:antony86
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脑-机交互(BCI)技术是不依赖于常规脑外周神经及肌肉系统,在人脑和外部设备之间建立的一种通讯系统。它利用计算机等设备对特定任务下采集的脑电数据进行分析,将大脑信息转换为控制命令,实现人与外界的交流以及对外部环境的控制。BCI系统提供了一种全新的通讯方式,它可以帮助肢体残疾的人,恢复与外界的交流能力及实现对外部设备的控制,如康复轮椅、家用电器、电脑游戏等。目前研究和应用较多的BCI系统是基于运动想象的BCI系统,它可以根据想象动作进行外部设备控制。目前,异步运动想象BCI系统,由于它的灵活性和实用性,在脑-机交互技术中具有广泛的应用价值。本文主要对运动想象BCI系统的脑电信号采集、特征提取与识别,以及外部控制进行了深入研究,并以实验室开发的经穴磁刺激系统为载体,设计了基于脑-机交互的脑控经穴磁刺激系统及刺激参数调节方法。具体完成工作如下:(1)运动想象诱发脑电信号处理。提出了一种小波统计分析的方法进行运动想象诱发脑电特征提取,并使用支持向量机方法进行脑电特征分类。该方法在识别准确率及实时性上均能满足在线BCI系统的要求,左右手运动想象任务分类准确率达到了90.7%;(2)异步BCI系统运动想象脑电特征识别。设计了一种阈值判别结合支持向量机的二级分类器,实现了异步BCI运动想象脑电特征识别。该方法不仅减少了异步BCI系统运行时间开销,还提高了系统识别准确性。此外,基于该方法设计了一套在线异步运动想象BCI系统,利用模拟信号灯在线实现了运动想象任务的分类识别,为脑-机交互技术的实际应用提供了有效途径;(3)磁刺激线圈优化及脑控经穴磁刺激方法研究。针对实验室开发的经穴磁刺激系统,优化设计了一种喇叭状磁刺激线圈,此线圈无论在聚焦性及刺激深度上均达到了经穴磁刺激的要求;设计了基于大脑α波能量、动态脑电地形图反馈调节以及脑-机交互的经穴磁刺激系统,实验研究了刺激参数反馈调节方法,获得了最佳磁刺激参数,该方法可应用于运动功能康复,提高康复治疗效果。本文研究的运动想象脑电特征提取方法、异步BCI系统特征识别方法及脑控经穴磁刺激调节方法,为运动想象BCI系统的实际应用打下了坚实的基础。
其他文献
期刊
扩频技术因其本身固有的抗干扰抑制特性得到了迅速发展,其中直接序列扩频通信(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)系统是最典型的扩频通信系统,具有抗干扰能力强、保密性
期刊
语音增强是一种当语音通信系统的输入或输出信号受到噪声干扰时提高其性能的技术。它的主要目的是降低背景噪声,提高语音质量或抑制同声道语音干扰。简单的讲,就是从带噪声语音
随着Internet迅猛发展,IP技术已经成为当前信息网发展的主流技术,而传统的PSTN网络仍发挥着重要作用。网络互通的关键是信令互通。为此,IETF定义了信令传送SIGTRAN协议簇来解决
期刊
AdHoc和传统蜂窝网技术的互补性以及通信频率的不相关性使得两种网络的融合成为可能并相得益彰。一方面,混和网络可以解决AdHoc无法大规模扩展和安全管理复杂的问题;另一方面混
无线局域网是利用无线通信技术在局部范围内建立起来的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,为用户提供移动数据通信业务,使其能够真正实现随时、随地、随意地无线接入
超宽带(UWB)技术以其高速率、高性能、低成本、低功耗等特点成为短距离无线通信极具竞争力的技术之一。目前,关于超宽带的两大主流标准分别是基于直接序列扩频的DS-UWB方案和
为了追求更高的频谱利用率和无线通信系统容量,无线多输入多输出(MIMO)技术越来越受到人们的重视。MIMO技术是无线移动通信领域中智能天线技术的重大突破,该技术能在不增加带宽