[发明专利]混合蛙跳-Volterra模型的脑电信号编码和解码方法

摘要

一种混合蛙跳‑Volterra模型的脑电信号编码和解码方法，由对输入的脑电信号进行预处理、用Volterra建模方法构建预测模型、确定混沌脑电信号预测模型并编码、解码步骤组成。本发明采用对现有的混合蛙跳方法进行了改进，对输入的脑电信号进行预加重、加窗、分帧预处理，建立了脑电信号预测模型，确定脑电信号预测模型中的参数，完成脑电信号的编码，根据预测模型分析模型参数所反映的物理生物意义。本发明利用脑电信号的混沌特点，快速准确地实现了对脑电信号进行编码、预测，具有步骤简单、容易实现、准确率高等优点，可用于对脑电信号进行编码、解码。

主权项

1.一种混合蛙跳‑Volterra模型的脑电信号编码和解码方法，其特征在于由以下步骤组成：(1)对输入的脑电信号进行预处理在输入的脑电信号中，找到波形均匀的帧作为分析帧，进行预加重、加窗、分帧预处理；上述的加窗采用式(1)窗函数进行：式中N为有限的正整数；(2)用Volterra建模方法构建预测模型将步骤(1)分析帧的信息，按式(2)建立脑电信号预测模型：式中u(n‑iτ)为输入的分析帧信号，m是混沌时间序列预测模型的记忆长度为有限的正整数，h₁(i)和h₂(i，j)为待定系数，u(n‑iτ)为对应分析帧的第n‑iτ个样本，n‑iτ为步骤(1)中分析帧的样本序号，u(n‑jτ)为对应的分析帧的第n‑jτ个样本，n‑jτ为步骤(1)中分析帧的样本序号，τ是延迟时间为有限的正整数，j、n为有限的正整数；(3)确定脑电信号预测模型并编码将步骤(1)中分析帧的脑电信号用Cao方法和互信息法分别得到最佳的记忆长度m和延迟时间τ，用混合蛙跳法确定脑电信号式(2)中所对应的待定系数h_i(i)、待定系数h₂(i,j)，将最佳的记忆长度m、延迟时间τ、待定系数h_i(i)以及h₂(i,j)代入式(2)，得到脑电信号的编码；(4)解码将提取的脑电信号的最佳的记忆长度m、延迟时间τ、待定系数h_i(i)以及h₂(i,j)代入式(2)，得对应信号的预测模型，根据已有编码后的数据，按照常规方法进行解码。