EEG信號MATLAB分析平臺設(shè)計(jì) ——模式識別部分

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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書年 3 月 2 日至 2015 年 6 月 7 日題 目： EEG 信號 MATLAB 分析平臺設(shè)計(jì) ——模式識別部分 姓 名：學(xué) 號：學(xué) 院：專 業(yè)：年 級：指導(dǎo)教師： （簽名）系主任（或教研室主任）： （簽章）設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 任 務(wù)（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求）課題的背景和意義：腦電信號（EEG）是通過布置在頭皮或顱內(nèi)的電極記錄下來的腦細(xì)胞群電活動，它反映了大腦生物電的節(jié)律性活動規(guī)律。不同的生理狀態(tài)或者各種病因均會使腦電信號表現(xiàn)出不同的模式。為了解神經(jīng)細(xì)胞電活動和人的心理和生理狀態(tài)之間的關(guān)系，需要對腦電信號進(jìn)行采集?？赏ㄟ^嘗試諸如傅立葉變換、小波變換等多種信號變換，提取特征和識別樣本，尋出最大相關(guān)信號特征；利用各種分析方法，尋出最優(yōu)方法和參數(shù)，把圖表顯示出來等手段，分析腦電信號中包含的大量的生理和病理信息。這在臨床醫(yī)學(xué)和認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域具有重要的參考價(jià)值和科學(xué)意義。由于采集到的腦電信號容量大，對信號的處理顯得特別重要。MATLAB 以其具有的多功能的特征和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理等優(yōu)勢，成為良好的分析平臺，對心理學(xué)研究有很大的幫助，使非醫(yī)學(xué)類的學(xué)生展開相關(guān)研究成為了可能。原始數(shù)據(jù)：(1)基于腦電采集平臺的 EEG 信號 CNT 文件包。(2)經(jīng)典模式識別方法源代碼。(3)ERP 腦電采集平臺的信號源編碼及定位。(4)聚類分析和支持向量機(jī)的源代碼。(5)特定 EEG 信號 CNT 文件的關(guān)聯(lián)事件類型。技術(shù)要求： (1)基于 MATLAB 平臺，完成 EEG 信號 CNT 文件的讀取和顯示。(2)基于特定信號源編碼與 EEG 信號作相關(guān)分析，得出主成分信號。(3)嘗試不同信號變換，尋出關(guān)聯(lián)事件類型下的最大相關(guān)信號特征。(4)利用 SVM，PLS 等分析方法，對信號特征進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配，尋找最優(yōu)方法和參數(shù)。工作要求：(1)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，要理論聯(lián)系實(shí)際，以實(shí)事求是、勇于探索、不斷創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度對待畢業(yè)設(shè)計(jì)。(2)按照進(jìn)度要求及時完成任務(wù)。(3)按照學(xué)校有關(guān)畢業(yè)論文的撰寫要求，認(rèn)真撰寫畢業(yè)論文。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：(1)基于 MATLAB 平臺，完成 EEG 信號 CNT 文件的讀取模塊。(2)完成 EEG MATLAB 平臺的框架 GUI 設(shè)計(jì)。(3)完成各算法模式識別子模塊的設(shè)計(jì)。(4)完成參數(shù)調(diào)節(jié)，圖表顯示等各模塊。(5)和信號處理模塊的同學(xué)合作，整合完成 EEG 信號分析平臺。進(jìn)度安排：(1)2015 年 03 月 2 日－2015 年 03 月 15 日（第 1 周-第 2 周）需求分析，查閱資料完成方案的設(shè)計(jì)。整理資料，完成開題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述等。(2)2015 年 03 月 16 日－2015 年 03 月 29 日（第 3 周-第 4 周）進(jìn)行相關(guān)英文資料閱讀與翻譯工作，深入進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。(3)2015 年 03 月 30 日－2015 年 04 月 12 日（第 5 周-第 6 周）完成 MATLAB 框架設(shè)計(jì)。(4)2015 年 04 月 13 日－2015 年 04 月 26 日（第 7 周-第 8 周）研究算法，做好理論基礎(chǔ)。完成算法測試并改寫。(5)2015 年 04 月 27 日－2015 年 05 月 10 日（第 9 周-第 10 周）整合程序并測試。編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。(6)2015 年 05 月 11 日－2015 年 05 月 24 日（第 11 周-第 12 周）撰寫畢業(yè)論文，做好答辯準(zhǔn)備。(7)2015 年 05 月 25 日－2015 年 06 月 07 日（第 13 周-第 14 周）畢業(yè)答辯。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)更改記錄更 改 原 因 更 改 內(nèi) 容主要參考文獻(xiàn)[1]趙侖.ERPs 實(shí)驗(yàn)教程[M].南京：東南大學(xué)出版社,2010.[2]蔡林,張亞旭. 句子理解過程中句法與語義加工的 EEG 時頻分析[J].心理科學(xué)進(jìn)展,2014,(7):1112-1121.[3]Willis J.Tompkins,生物醫(yī)學(xué)數(shù)字信號處理[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社,2001.[4]STEVEN J.LUCK,事件相關(guān)電位基礎(chǔ)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社,2009.[5]江洪.基于 DSP 的腦電信號采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì).碩士論文,2005.[6]周建興,豈興明.MATLAB 從入門到精通[M].北京：人民郵電出版社,2008.[7]劉克球,呂以喬,周以氏.生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)[M].北京大學(xué)出版社,1988.[8]趙紅怡.DSP 技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例[M].電子工業(yè)出版社,2003.[9]Chen L, Li X, Yang Y . “Focus, Newness and Their Combination: Processing of Information Structure in Discourse”,2012.[10]Chen L, Wang L, Yang Y. “Distinguish between focus and newness: an ERP”,2014.