[发明专利]一种皮层脑电信号的反馈系统随机共振增强方法

摘要

本发明涉及一种皮层脑电信号的反馈系统随机共振增强方法。与皮层脑电信号的传统增强方法不同，它认为在一定强度的噪声干扰下，通过随机共振机制有利于改善对皮层脑电信号进行增强的性能。考虑到皮层脑电这类电生理信号的特点，本发明采用符合神经元电生理特性的FitzHugh-Nagumo模型，并在单向神经元网络结构上引入了反馈环节，使其更符合神经系统中神经元之间的复杂互连关系。本发明方法相对于传统滤除噪声的方法，能更好的复原和增强皮层脑电信号。

主权项

一种皮层脑电信号的反馈系统随机共振增强方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1、通过皮层脑电采集系统，获得皮层脑电信号，并划分成若干个不重叠的特定时长窗口，对各个窗口内的皮层脑电信号求取基准值，将其最大值和最小值间的中间值，作为该皮层脑电信号处理的基准值；步骤2、对各个窗口内的皮层脑电信号，分别进行幅值的双极性处理，具体是：将各个窗口内的皮层脑电信号值减去步骤1求得的基准值，获得具有双极性的皮层脑电信号，使其满足神经元模型输入信号具有双极性的要求；步骤3、将步骤2获得的皮层脑电信号、添加的噪声信号以及输出信号的反馈值作为基于FHN神经元反馈网络模型的输入信号，利用FHN神经元反馈网络模型的随机共振作用，获得增强的皮层脑电输出信号；步骤4、对于步骤3中，在添加噪声信号的不同强度下，分别计算FHN神经元反馈网络模型响应的信噪比；利用随机共振机制，当信噪比达到极大值时，此时皮层脑电信号将得到信噪比评价指标下的最优增强，将此皮层脑电信号作为输出信号；步骤5、将步骤4中的输出信号与步骤1求取的基准值进行求和，逆映射回原幅值范围，从而获得幅值还原后的增强的皮层脑电信号。