[发明专利]生理时间序列的特征表示与提取方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种基于奇异谱分解与共空间模式的生理时间序列的特征表示与提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取生理时间序列；

对所述生理时间序列进行奇异谱分解，得到生理时间序列的各阶奇异谱分量；

基于生理时间序列的各阶奇异谱分量，进行共空间模式算法处理，提取得到生理时间序列对应不同生理状态的特征信息；

其中，所述对所述生理时间序列进行奇异谱分解，得到生理时间序列的各阶奇异谱分量的步骤包括：

对于长度为N的一维生理时间序列t(n)，n＝1,2,3,···,N，以窗口长度为w进行相空间重构，得到一维生理信号的轨迹矩阵X；

对轨迹矩阵X，进行矩阵奇异值分解，具体包括：

对轨迹矩阵X的协方差矩阵XX^T进行特征分解，得到特征向量和特征值分别为U_j和λ_j，j＝1,2,···,w，轨迹矩阵X的奇异值分解表示为：

其中

对轨迹矩阵X，表示成与w个奇异值相关联的矩阵加和形式，表达式为：

采用对角平均的计算方法，将每个矩阵X_i转换成时间序列，得到生理时间序列的w个奇异谱分量；

所述基于生理时间序列的各阶奇异谱分量，进行共空间模式算法处理，提取得到生理时间序列对应不同生理状态的特征信息的步骤包括：

根据不同生理状态下对应的生理时间序列奇异谱分量，求出不同生理状态对应的生理时间序列奇异谱分量的混合空间协方差矩阵R；

对混合空间协方差矩阵R进行特征分解，得到白化特征值矩阵P，具体包括：对混合空间协方差矩阵R进行特征值分解，得到特征向量矩阵U及对应的特征值矩阵λ，R＝U×λ×U^T，则白化特征值矩阵P表达式为：

基于所述白化特征值矩阵P构造出不同生理状态生理时间序列奇异谱分量的共空间模式抽取器W；

利用共空间模式抽取器W，提取生理时间序列奇异谱分量的特征信息，具体表达式为：SSD_tast表示奇异谱分量，F_test表示提取出的特征信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述生理时间序列进行奇异谱分解的步骤之前还包括：

对所述生理时间序列进行预处理，预处理方式包括：滤波、伪差去除、趋势消除。

3.一种基于奇异谱分解与共空间模式的生理时间序列的特征表示与提取装置，其特征在于，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时实现如权利要求1-2中任一项所述的方法的步骤。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现如权利要求1-2中任一项所述的方法的步骤。