脑电信号包括头皮脑电信号、颅内宏电极脑电信号和颅内微电极脑电信号三种类型。这三种脑电信号经分解得到的源信号依次更精细，更接近于神经元。目前大多数专家将研究焦点集中在头皮脑电信号上，头皮脑电信号是从头皮表面记录到的脑细胞群的自发性电活动，反映的是头皮电位与参考电势之间的电位差。预处理在脑电信号的分析及研究中起着非常重要的作用，例如，参考信号的辨识与去除就是长期以来一个国际上公开的技术难题。目前最常用的方法是平均参考信号法，该方法的缺陷已在很多文献中有所描述。本文在参考信号与脑电源信号之间相互独立的假设下，基于独立成分分析理论，我们提出四种参考信号去除方法，即R1、R2、R3和R4法并给出了详细的理论推导。为了满足独立性的假设，我们应用了两种方式，第一种方式是选择被试者的耳垂作为参考电势点，然后采用一种特殊的实验方法要求实验者用手指轻弹参考电极，每秒一次记录一段脑电数据；第二种方式是我们选择被试者的左手拇指、左臂、左肩、胸前的左半部分以及后背的左半部分等五个部位为参考电极放置点。实验结果表明方式一中轻弹参考电极从而在所记录到的脑电信号的所有通道中都引入了肌电成分，这个肌电成分与所有的脑电源信号是独立的；方式二中将参考电极放置在上述5个部位中的任意一个，由于它远离大脑头皮电极，所以这些部位真实的参考信号与脑电源信号之间也相互独立。当独立性满足时，我们就可以利用上述四种方法对原始脑电信号进行求取参考信号。本文从原始EEG信号中去除R1、R2后的脑电信号与去除平均参考信号后的信号进行了比较，在所有的共同信号（肌电信号、心电信号等）都被去除的前提下，前者含有的脑电信息更丰富，这也从一方面表明了R1和R2方法优于平均参考信号法。我们同时也得出对于没有对参考电极做任何处理只是简单的放置在耳垂、乳突等部位所获得的脑电信号，参考信号与脑电源信号之间是相关的，本文的实验数据中，相关性系数高达0.69。本文最后在参考信号与脑电源信号之间相互独立的条件下，从理论上证明了R2方法与R4方法的等价性。我们也对以下2点做了详细的理论证明，1）R2方法优于平均参考信号法；2）当脑电信号的通道数趋向于无穷大时，我们计算所获得的R2接近于真实的参考信号，而平均参考信号并不接近与真实的参考信号。