[发明专利]基于单通道的脑电信号中眼电伪迹分离方法

摘要

本发明公开了一种基于单通道的脑电信号中眼电伪迹分离方法，包括：S1对单通道采集的待分离脑电信号进行自适应噪声完备经验模态分解，得到n个模态分量作为观测信号，脑电信号中混有眼电伪迹；S2将观测信号的卷积混合模型转化为瞬时混合模型x(t)＝As(t)，观测信号由2维源信号卷积混合而成；S3基于脑电信号中眼电伪迹和纯净的脑电信号之间的相互独立性，根据联合块对角化原理和转化为瞬时混合模型的观测信号建立代价函数J(W)；S4根据共轭梯度法对代价函数J(W)进行迭代寻优，得到逆矩阵W的估计值S5根据逆矩阵W的估计值计算得到纯净的脑电信号实现脑电信号中分离出眼电伪迹，其采用盲反卷积的分离方法，分离出脑电信号中的眼电伪迹，大大提高了分离的精度，得到精确的纯净的脑电信号。

主权项

1.一种基于单通道的脑电信号中眼电伪迹分离方法，其特征在于，包括：S1对单通道采集的待分离脑电信号进行自适应噪声完备经验模态分解，得到n个模态分量作为观测信号，所述脑电信号中混有眼电伪迹；S2将所述观测信号的卷积混合模型转化为瞬时混合模型x(t)＝As(t)，所述观测信号由2维源信号卷积混合而成；其中，t为脑电信号的采样时间点，n维观测信号x(t)＝[x₁(t),x₂(t),...,x_K(t)]，m维源信号混合矩阵A＝(A_ij)，h_ij表示是第j个源信号到第_i个观测点的卷积混合过程，用FIR滤波器表示，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,m，_l表示滤波器的阶数；S3基于脑电信号中眼电伪迹和纯净的脑电信号之间的相互独立性，根据联合快对角化原理和转化为瞬时混合模型的观测信号建立代价函数J(W)；其中，||·||_F表示矩阵的Frobenius范数，offbdiag表示矩阵的非对角块部分，W表示混合矩阵A的逆矩阵；τ_q表示时延，q＝1,2,…,Q；W^H表示W的共轭转置矩阵；R_x(τ_q)表示观测信号x(t)在时延τ_q下的自相相关矩阵，且R_x(τ_q)＝AR_S(τ_q)A^H，A^H表示混合矩阵A的共轭转置矩阵；S4根据共轭梯度法对代价函数J(W)进行迭代寻优，得到逆矩阵W的估计值W；S5根据逆矩阵W的估计值W，计算得到纯净的脑电信号实现脑电信号中分离出眼电伪迹。