癫痫脑电信号同步性的研究

发布时间：2017-08-23 05:16

  本文关键词：癫痫脑电信号同步性的研究

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【摘要】：同步现象是脑电信号中普遍存在的一种现象。同步使大脑中不同区域相互联系,表现出一定的生理以及病理特征。对多通道脑电信号的建模及其同步性的研究与分析,可以对大脑各个区域之间信息的综合协调以及传播有更加深入的了解,让我们加深对脑部机能病变原理的认识,这对于治疗神经功能方面的疾病有很大作用,同时也可以帮助我们去预防疾病的发生。本文通过平均相位同步时间矩阵分析法以及相位同步指数分析法对癫痫脑电信号的同步性进行了分析,并进行了用于显示癫痫信号分析的系统设计。论文主要工作主要分为以下几个部分:(1)基于平均相位同步时间矩阵APST的癫痫脑电信号同步性分析。论文基于构造平均相位同步时间矩阵的方法,应用矩阵的算法来表示脑电信号放电时刻的相位同步。在对平均相位同步时间详细分析的基础上,对通道之间的耦合系数与相位差的关系进行了仿真实现,对矩阵的行列式的值以及行列式取对数的值进行了计算,并对行列式的值进行了统计量化分析。分析实验结果表明,在癫痫放电时刻,矩阵行列式的值显著增强,与以往的方法相比,运用矩阵特性对系统特性的变化更加敏感,能更好的表示出脑电的变化特征。(2)基于相位同步指数PSI的癫痫脑电信号同步性分析。论文应用基于熵的方法求出不同频率的癫痫脑电信号的相位同步指数,对求出的指数进行统计分析,并对样本组做了独立样本T检验。从分析结果图可以看出,随着癫痫脑电信号频率的不断增加,相位同步指数会逐渐靠近低值区域。通过T检验的分析结果,可以看出应用PSI这个参数能够有效的区分癫痫信号与正常信号。(3)基于Java.Swing技术的脑电同步耦合分析系统的设计与实现利用java编程实现相位同步分析系统,该系统可以对癫痫脑电信号以及正常脑电信号的同步性进行分析,并显示分析结果。通过验证证明此系统能够有效的分析癫痫脑电信号与正常脑电信号的同步性特征,在实际的临床脑功能评估中能够起到辅助作用。
【关键词】：癫痫脑电 同步 APST PSI Eclipse
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R742.1;TN911.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题的研究背景8-10
• 1.2 课题的研究现状和研究意义10-12
• 1.3 论文主要研究工作和内容安排12-14
• 第二章 脑电信号基础理论以及同步理论概述14-30
• 2.1 课题的研究背景14-18
• 2.1.1 脑电信号的采集15-17
• 2.1.2 脑电信号的特征17-18
• 2.2 癫痫脑电信号18-19
• 2.3 脑电信号的研究方向19-20
• 2.4 系统的相位同步20-23
• 2.4.1 混沌信号的相位21-22
• 2.4.2 信号分析的方法22-23
• 2.5 混沌模型23-26
• 2.5.1 Lorenz模型仿真23-25
• 2.5.2 Rossler模型仿真25-26
• 2.6 混沌同步的方法26-29
• 2.6.1 驱动—响应同步方法27-28
• 2.6.2 基于互相耦合的同步方法28-29
• 2.7 本章小结29-30
• 第三章 基于相位同步矩阵的癫痫脑电的相位同步性分析30-40
• 3.1 癫痫脑电信号的病理机制以及研究现状30-32
• 3.2 基于平均相位同步时间矩阵的信号分析32-35
• 3.2.1 平均相位同步时间矩阵理论32-33
• 3.2.2 耦合系数与相位差关系的仿真实现33-34
• 3.2.3 构造超混沌耦合振荡网络34-35
• 3.3 癫痫脑电信号的APST同步性分析35-39
• 3.3.1 实验数据35-36
• 3.3.2 实验方法36
• 3.3.3 实验结果与分析36-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 基于相位同步指数的癫痫脑电信号同步性分析40-53
• 4.1 相位同步指数的原理和方法40-44
• 4.1.1 相位同步指数基本介绍40
• 4.1.2 相位同步指数基本原理40-43
• 4.1.3 算法流程43-44
• 4.2 癫痫脑电信号的相位同步指数分析44-52
• 4.2.1 实验数据44
• 4.2.2 实验方法44
• 4.2.3 实验结果及分析44-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第五章 基于Java.Swing技术的系统设计53-62
• 5.1 JAVA平台简介53-54
• 5.2 开发环境简介54-55
• 5.3 Java.Swing图形界面开发简介55-57
• 5.4 癫痫脑电信号显示系统57-61
• 5.5 本章小结61-62
• 总结与展望62-64
• 参考文献64-67
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文67-68
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的项目68-69
• 致谢69

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本文编号：723188