一种多通道脑电信号相位同步量化方法技术

本发明专利技术公开了一种多通道脑电信号相位同步量化方法，属于多通道脑电信号分析领域，包括以下步骤：采集多个通道的脑电信号；对采集到的多通道脑电信号进行滤波；计算每个通道N个时刻的瞬时相位；计算多通道信号之间的相位差；将相位差划分为I个区间；获得N个时刻的符号序列；计算每种排列模式出现的概率；计算归一化熵；得到多通道信号相位同步量化指标SPDPE；对结果进行Wilcoxo秩和检验分析；绘制ROC曲线评估方法性能。本发明专利技术结合了符号化和排序的方法，可以用于计算多通道脑电信号的相位同步强度，能够准确的反映出多通道脑电信号的同步情况，并且计算过程简单，对数据长度要求较低，具有较强的抗噪性能。具有较强的抗噪性能。具有较强的抗噪性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道脑电信号相位同步量化方法


[0001]本专利技术属于多通道脑电信号分析领域，具体涉及一种多通道脑电信号相位同步强度的量化方法。

技术介绍

[0002]研究表明，人类的认知活动需要融合广泛分布于大脑区域及区域间的功能以实现持续的信息交互，脑电信号的同步性在大规模的神经交互中起着重要作用。探索不同脑单元间的脑电信号的同步性有多种方法实现，传统的脑电同步方法不能有效的将幅值和相位分离开来，相位同步可以有效区分幅值和相位，仅通过信号间的瞬时相位关系来检测不同信号对之间的微弱的相互关系，其对非线性耦合比较敏感，可以在不考虑信号振幅的情况下衡量脑电信号之间的耦合特性，从而对脑电信号进行精确分析。然而，目前的相位同步的量化方法大多是针对于双通道，侧重于时间序列对之间的同步性。双通道相位同步量化方法不能反应整体的同步情况。另外，现有的少量多通道相位同步量化方法，例如S估计器，基于超维几何的测量方法HTS，这些方法的量化效果并不理想，不能够准确的反映出多通道信号相位同步程度。
[0003]符号化是在保留原始信号动力学特征的基础上将时间序列转化为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道脑电信号相位同步量化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1，采集多个通道的脑电信号；步骤S2，对采集到的多通道脑电信号进行滤波；步骤S3，计算每个通道N个时刻的瞬时相位；步骤S4，计算多通道信号之间的相位差；步骤S5，将相位差划分为I个区间；步骤S6，获得N个时刻的符号序列；步骤S7，计算每种排列模式出现的概率；步骤S8，计算归一化熵；步骤S9，得到多通道信号相位同步量化指标SPDPE；步骤S10，对结果进行Wilcoxo秩和检验分析；步骤S11，绘制ROC曲线评估方法性能。2.根据权利要求1所述的一种多通道脑电信号相位同步量化方法，其特征在于：步骤S1中采集多个通道的脑电信号，分别截取其中癫痫非发作期和发作期40s数据；步骤S2中，对采集到的多通道脑电信号进行滤波，分别获得δ(0.1
‑
4Hz),θ(0.1
‑
4Hz),α(0.1
‑
4Hz),β(0.1
‑
4Hz)频段的信号；步骤S3中，利用希尔伯特变换，获得每个通道N个时刻的瞬时相位M为通道个数。3.根据权利要求1所述的一种多通道脑电信号相位同步量化方法，其特征在于：步骤S4中相位差定义为各个通道的相位减去其他通道的角度均值：其中，M表示通道总数，φ
i
和φ
m
分别表示第i个和第m个通道的瞬时相位。4.根据权利要求1所述的一种多通道脑电信号相位同步量化方法，其特征在于：步骤S5中，每个瞬时相位的大小在
‑
π～π之间，相位差的范围为
‑
2π～2π，将
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝辉，王欣岩，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：