基于聽覺P300的腦機接口技術研究.pdf

1、腦機接口（BrainComputerInterface，BCI）是一種不依賴于大腦的正常輸出通路（即外圍神經(jīng)和肌肉組織），就可以直接實現(xiàn)人腦與計算機或其它外部裝置直接通信的系統(tǒng)。BCI系統(tǒng)為那些由于受到肌萎縮性脊髓側索硬化(ALS)、腦干損傷、中風等疾病影響，或是由于車禍、地震等不幸事件而完全失去行為能力但思維正常的患者建立了一種新的與外部世界交流的通道。國內(nèi)外研究學者對基于視覺的腦機接口范式已經(jīng)作了大量的研究，并得到了廣泛應用。然而有

2、很多患者在失去自主肌肉控制能力的同時，視力減退或者無法控制眼球運動，這就限制了他們對基于視覺的腦機接口系統(tǒng)的使用，因此有必要研究依賴于聽覺的腦機接口范式。
　　本課題研究基于聽覺P300的BCI技術，包括實驗范式的設計、特征P300的提取方法、分類算法的研究以及BCI平臺的設計。具體工作如下：
　　1、針對不同的患者需求設計了兩種實驗范式，包括容易分辨的純音范式和多分類數(shù)字語音范式，其中純音范式中還根據(jù)聲道不同分為兩種實驗任

3、務：任務1和任務2。
　　2、在聲音序列刺激的同時采集腦電信號，采用相干平均和小波變換兩種方法進行特征提取。利用相干平均法提取特征向量，結果發(fā)現(xiàn)純音實驗的任務1和任務2都可以誘發(fā)出P300響應，并且任務2的效果更好；數(shù)字語音實驗也能提取出特征信號P300，為多分類的實驗提供了依據(jù)。利用小波變換將單個目標刺激樣本的原始信號分解，重構信號中也有顯著的P300響應，驗證了小波變換可以單次提取特征信號。
　　3、采用支持向量機對提取