[发明专利]一种单通道的脑电信号中肌电伪迹的消除方法

摘要

本发明公开了一种单通道脑电信号中肌电伪迹的消除方法，其特征包括：1，首先用奇异谱分析对单通道脑电信号进行分解，得到多维的信号分量矩阵；2，使用独立向量分析对信号分量矩阵进行盲源分离，得到多个独立分量；3，设置自相关系数阈值，检测出含肌电伪迹的独立分量并置零；4，将部分置零后的独立分量进行盲源分离逆变换，重建得到干净的单通道脑电信号。本发明能实现单通道脑电信号中肌电伪迹的去除，对于脑电信号的后续分析有着重要意义。

主权项

1.一种单通道的脑电信号中肌电伪迹的消除方法，其特征包括如下步骤：步骤一：使用脑电测量设备采集并记录t时刻单通道的脑电信号X(t)；步骤二：使用奇异谱分析法对所述t时刻单通道的脑电信号X(t)进行分解，得到由N个信号分量所组合的信号分量矩阵，记为：M(t)＝[M1(t),M2(t),M3(t),…Mn(t),…MN(t)]T，其中Mn(t)表示t时刻单通道的脑电信号X(t)中第n个信号分量，T为矩阵转置，且1＜n＜N；步骤三：使用独立向量分析法对所述信号分量矩阵M(t)进行盲源分离，得到混合矩阵A、解混矩阵W和t时刻的源信号矩阵S(t)＝[S1(t),S2(t),S3(t),…Sn(t),…SN(t)]T，其中Sn(t)表示t时刻的第n个独立源成分，并有M(t)＝AS(t)，S(t)＝WM(t)；步骤四：初始化n＝1；步骤五：利用式(1)计算所述t时刻的源信号矩阵S(t)中第n个独立源成分Sn(t)的自相关系数值rn：式(1)中，E(·)表示求均值函数；Sn(t‑τ)表示所述t时刻的源信号矩阵S(t)延迟τ时刻后的信号；若rn＜e，则表示第n个独立源成分Sn(t)含有肌电伪迹的源成分，并将Sn(t)置零；其中e表示所设定的自相关系数阈值；步骤六：将n+1赋值给n，并判断n＞N是否成立，若成立，则表示得到不含肌电伪迹的源信号矩阵并执行步骤七，否则，返回步骤五执行；步骤七：利用式(2)对所述不含肌电伪迹的源信号矩阵进行盲源分离逆变换处理，得到得到不含肌电伪迹的信号分量矩阵其中表示第n个去除肌电伪迹后的信号分量：步骤八：利用式(3)对将所述不含肌电伪迹的信号分量矩阵中的信号分量进行叠加，得到去除肌电伪迹后的单通道脑电信号