嗅覺系統(tǒng)模型及嗅覺腦電信號提取方法的研究.pdf

1、嗅覺系統(tǒng)是生物最基本的感覺系統(tǒng)之一，對人的日常生活和動物的生存具有重要作用。目前，我們對嗅覺生理知識的貧乏，與嗅覺的豐富多樣完全不成比例。嗅覺研究不僅可以幫助我們更深入了解生物的嗅覺機理，而且對于理解其他感覺神經(jīng)系統(tǒng)和腦的信息處理機制以及嗅覺的仿生研究等各個方面都有很重要的價值。 本文首先介紹了嗅覺系統(tǒng)的生理結構，總結了嗅覺系統(tǒng)模型的研究現(xiàn)狀，著重分析了Freeman提出的K系列模型的組成結構，并對其仿真模擬，從而獲得了嗅覺腦電

2、模擬信號。同時，總結了K系列模型的發(fā)展和應用。 在獲得嗅覺腦電模擬信號的基礎上，通過時域、頻域、非線性方面的多種參數(shù)，分析該信號，提取其刺激響應前后的信號特征。著重通過混沌分析方法，討論了嗅覺腦電模擬信號的關聯(lián)維、最大李雅譜諾夫指數(shù)等主要混沌參數(shù)特性。通過多種角度的分析，一方面說明了K系列模型運用于嗅覺系統(tǒng)研究的可行性和合理性，另一方面表明了所研究的信號分析方法可應用于嗅覺腦電等神經(jīng)電信號的特征提取中。 此外，運用兩種典

3、型的獨立分量分析方法――擴展Infomax獨立分量分析和基于峭度的快速固定點獨立分量分析分別對仿真信號、MIT-BIH數(shù)據(jù)庫中混有心電的腦電信號進行信號分離，比較兩種方法的特點和優(yōu)劣。然后，用基于峭度的快速固定點算法分別對混有心電、其他非嗅覺腦電的自發(fā)嗅覺腦電模擬信號和混有心電、其他非嗅覺腦電的誘發(fā)嗅覺腦電模擬信號進行信號分離。實驗結果證明了獨立分量分析方法提取嗅覺腦電信號的可行性。 最后，用小波去噪和獨立分量分析相結合的方法分