肌電信號的非線性動力學分析.pdf

1、東北師范大學碩士學位論文肌電信號的非線性動力學分析姓名：孟艷麗申請學位級別：碩士專業(yè)：粒子物理與原子核物理指導教師：劉秉正喬雙2002.5.1摘要f表面肌電信號(EMG)是從人體骨骼肌表面通過電極記錄下來的神經(jīng))l八l肉的電生理活動。它反映了神經(jīng)、肌肉的功能狀態(tài)。由于肌電的提取非常方便、快捷，它被越來越廣泛地應用于肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)的信息獲取和診斷中。但是到目前為止，對肌電的分析主要還是應用傳統(tǒng)的線性的、統(tǒng)計的方法。而我們認為，大部分生理過

2、程都是非線性的，肌電信號很可能也是如此。因此我們認為在研究肌電信號的時候，非常重要的一點就是要確定肌電信號是否具有非線性特征。在過去的二十年中，雖然也有人用非線性方法對肌電信號進行了分析，但他們的方法過于簡單，很難得到確定性的結(jié)論J在我們的工作中，對一成年婦女的四例肌電信號進行了較為全面的非線性動力學分析。構(gòu)造這四例肌電信號的代替數(shù)據(jù)(各十組)，分別計算原數(shù)據(jù)及其代替數(shù)據(jù)的關聯(lián)維、關聯(lián)時間、最大李雅普諾夫指數(shù)、L—Z復雜度和近似熵，我們

3、發(fā)現(xiàn)，四例原數(shù)據(jù)的以上所有特征量都與各自所對應的十組代替數(shù)據(jù)存在明顯差別。也就是說，肌電不是線性隨機的噪聲，而是非線性的確定性信號(盡管它并不象是低維混沌)。我們還應用重現(xiàn)圖形分析、重現(xiàn)定量分析、迭代函數(shù)系統(tǒng)成塊檢測、奇異值分解分析、虛假最小近鄰等方法對肌電信號進行了分析。綜合我們所有的分析和結(jié)果，我們可以得出結(jié)論：肌電信號服從一定的非線性規(guī)律。它很可能是吸引子的關聯(lián)維介于4到5之間、系統(tǒng)本身的維數(shù)大于5的高維混沌。關鍵詞肌電高維混沌關