[发明专利]一种基于ITD模态参数识别的脑电信号特征提取方法

权利要求书

1.一种基于ITD模态参数识别的脑电信号特征提取方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：按给定的采样频率在一个通道一次随机采集脑电信号；然后将脑电信号以向量形式进行表示，记为Y，Y＝[y₁…y_n…y_N]；其中，给定的采样频率为F赫兹，Y的维数为1×N，Y中的每个元素为一个样本值，N表示Y中的样本值的总个数，N≥5，N＝F×t，t表示采集一个通道的一条脑电信号的采集时间，t的单位为秒，n为正整数，n的初始值为1，1≤n≤N，y₁表示Y中的第1个样本值，y_n表示Y中的第n个样本值，y_N表示Y中的第N个样本值，符号“[]”为向量或矩阵的表示符号；

步骤2：根据脑电信号中的δ波节律信号、θ波节律信号、α波节律信号、β波节律信号各自的频率范围，设计各自对应的有限脉冲响应带通滤波器；然后利用脑电信号中的δ波节律信号、θ波节律信号、α波节律信号、β波节律信号各自对应的有限脉冲响应带通滤波器分别对Y进行滤波处理，对应提取得到Y中的δ波节律信号、θ波节律信号、α波节律信号、β波节律信号，以向量形式对应表示为Y_δ、Y_θ、Y_α、Y_β，Y_δ＝[y_δ,1…y_δ,n…y_δ,N]，Y_θ＝[y_θ,1…y_θ,n…y_θ,N]，Y_α＝[y_α,1…y_α,n…y_α,N]，Y_β＝[y_β,1…y_β,n…y_β,N]；其中，脑电信号中的δ波节律信号的频率范围为0.78～3.90赫兹，脑电信号中的θ波节律信号的频率范围为3.91～7.80赫兹，脑电信号中的α波节律信号的频率范围为7.81～13.28赫兹，脑电信号中的β波节律信号的频率范围为13.29～30.47赫兹，Y_δ、Y_θ、Y_α、Y_β的维数均为1×N，Y_δ中的每个元素为一个样本值，y_δ,1表示Y_δ中的第1个样本值，y_δ,n表示Y_δ中的第n个样本值，y_δ,N表示Y_δ中的第N个样本值，Y_θ中的每个元素为一个样本值，y_θ,1表示Y_θ中的第1个样本值，y_θ,n表示Y_θ中的第n个样本值，y_θ,N表示Y_θ中的第N个样本值，Y_α中的每个元素为一个样本值，y_α,1表示Y_α中的第1个样本值，y_α,n表示Y_α中的第n个样本值，y_α,N表示Y_α中的第N个样本值，Y_β中的每个元素为一个样本值，y_β,1表示Y_β中的第1个样本值，y_β,n表示Y_β中的第n个样本值，y_β,N表示Y_β中的第N个样本值；

步骤3：对Y_δ进行ITD模态参数识别，提取得到Y_δ的四个ITD模态参数，将Y_δ的四个ITD模态参数按序排列构成的向量作为Y_δ的特征向量，记为fea_δ；以相同的方法对Y_θ进行ITD模态参数识别，提取得到Y_θ的四个ITD模态参数，将Y_θ的四个ITD模态参数按序排列构成的向量作为Y_θ的特征向量，记为fea_θ；以相同的方法对Y_α进行ITD模态参数识别，提取得到Y_α的四个ITD模态参数，将Y_α的四个ITD模态参数按序排列构成的向量作为Y_α的特征向量，记为fea_α；以相同的方法对Y_β进行ITD模态参数识别，提取得到Y_β的四个ITD模态参数，将Y_β的四个ITD模态参数按序排列构成的向量作为Y_β的特征向量，记为fea_β；其中，fea_δ、fea_θ、fea_α、fea_β的维数均为1×4；

步骤4：将fea_δ、fea_θ、fea_α、fea_β按序排列构成的向量作为Y的特征向量，记为fea，fea＝[fea_δ fea_θ fea_α fea_β]；其中，fea的维数为1×16。