[发明专利]一种脑电信号多尺度定量分析方法

权利要求书

1.一种脑电信号多尺度定量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用多导数字脑电图仪和16位A/D采集卡，采集不同导联的数字脑电信号，将采集到的原始脑电数据存入计算机，并根据分析内容设定采样频率和分析数据的时间长度；

2)对原始脑电数据分析进行连续子波变换

设一维脑电信号s(t)在子波函数下的子波分析定义为：

$W_s(a,b)=\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{+\mathrm{\∞}}{\∫}}s\left(t\right){\stackrel{\‾}{W}}_{ab}\left(t\right)dt---\left(1.1\right)$

其中，W_s(a,b)为子波系数，W_ab(t)为子波函数族，是由子波的母波函数W(t)经过平移b和伸缩变换a而来：

$W_{ab}\left(t\right)=\frac{1}{\sqrt{a}}W\left(\frac{t-b}{a}\right)---\left(1.2\right)$

其中a表示时间尺度参数，b表示时刻参数；

3)根据多尺度子波系数,信号的总能量按照尺度进行分解，各尺度信号占有的能量的总和等于信号的总能量。

2.根据权利要求1所述的一种脑电信号多尺度定量分析方法，其特征在于，步骤3)是根据子波系数W_s(a,b)，一维脑电信号s(t)的能量进行分解：

${\∫}_{-\mathrm{\∞}}^{+\mathrm{\∞}}\left|s\right(t){|}^{2}dt=\frac{2}{C_W}{\∫}_0^{+\mathrm{\∞}}da{\∫}_{-\mathrm{\∞}}^{+\mathrm{\∞}}\frac{|W_s\left(a,b\right){|}^2}{a^2}db---\left(1.3\right)$

其中各尺度子波功率谱密度随尺度参数的变化：

$P\left(a\right)=\frac{2}{C_W}{\∫}_{-\mathrm{\∞}}^{+\mathrm{\∞}}|W_s(a,b){|}^{2}db---\left(1.4\right)$

其中，C_W为子波母函数的允许常数，与每种子波母函数的傅里叶谱有关。

按照下式计算不同尺度脑电信号功率的百分比，观察不同频率脑电信号多尺度功率谱随尺度即频率的分布图：

$\tilde{P}\left(a\right)=P\left(a\right)/P---\left(1.5\right).$