[发明专利]一种基于独立分量分析的脑电测量器及方法

权利要求书

1.一种基于独立分量分析的脑电测量器，其特征在于：包括有用于绑在额头上的松紧带(1)、放置在耳朵上的参考电极以及放置在耳朵上的接地电极；所述松紧带(1)设有若干个金属电极(2)。

2.根据权利要求要求1所述的一种基于独立分量分析的脑电测量器，其特征在于：相邻两个所述金属电极(2)的间距相等。

3.根据权利要求要求1所述的一种基于独立分量分析的脑电测量器，其特征在于：所述松紧带(1)设有粘扣(3)。

4.利用权利要求1所述脑电测量器的一种测量脑电的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A：将接地电极、参考电极以及松紧带(1)内的金属电极(2)分别通过电极线接入相关的脑电采集设备，进行睡眠脑电的采集，从而得出不同位置的脑电、肌电混合信号；

B：采用独立分量分析法对混合信号进行计算，分离得出包括脑电分量以及肌电的相互独立的源信号；

C：采用自适应滤波对源信号进行滤波。

5.根据权利要求4所述的一种测量脑电的方法，其特征在于：在步骤B中的独立分量分析法，包括以下步骤：

S1：根据公式X＝[x₁(t),x₂(t),…x_k(t)]^T得出混合信号矩阵，其中k的取值为金属电极(2)的数量，x_i(t)[i＝1,2,…k]为不同金属电极(2)得到的观察样本；

S2：设置源信号矩阵S＝[s₁(t),s₂(t),…s_z(t)]^T，其中z为源信号的数量，s_i(t)[i＝1,2,…z]为相互独立源信号，包括有肌电以及α波、β波等脑电分量；

S3：设置混合矩阵A，用以描述信号混合过程的特征；

S4：设置噪声矩阵n；得出混合信号与源信号的关系X＝AS+n；

S5：设置分离系统矩阵W以及源信号S的估计值Y，得出关系Y＝WX；

S6：采用固定点算法算出W值，从而得出相互独立的源信号s_i(t)[i＝1,2,…z]。

6.根据权利要求5所述的一种测量脑电的方法，其特征在于：在步骤C中的自适应滤波，包括以下步骤：

K1：初始化权系数矢量w(0)的初始值，设定为0；

K2：更新n＝0,1,2……，用公式e(n)＝d(n)-x^T(n)w(n)、w(n+1)＝w(n)+2μe(n)x(n)对权值进行计算；

K3：求得滤波权重系数w(n+1)，重复步骤K2，一直达到稳态为止；

K4：按照公式对每个源信号进行滤波。