基于脑电信号的WVD的睡眠状态辨识
详细信息    查看全文 | 推荐本文 |
  • 英文篇名:Sleep state identification based on WVD of EEG signal
  • 作者:周强 ; 李俊雨 ; 田杏芝 ; 王莹
  • 英文作者:ZHOU Qiang;LI Jun-yu;TIAN Xing-zhi;WANG Ying;College of Electrical and Information Engineering,Shaanxi University of Science & Technology;School of Materials Science and Engineering,Shaanxi University of Science & Technology;
  • 关键词:脑电信号 ; 睡眠状态辨识 ; 魏格纳-威利分布 ; 支持向量机
  • 英文关键词:EEG;;sleep stage identification;;WVD;;SVM
  • 中文刊名:XBQG
  • 英文刊名:Journal of Shaanxi University of Science & Technology
  • 机构:陕西科技大学电气与信息工程学院;陕西科技大学材料科学与工程学院;
  • 出版日期:2017-12-25
  • 出版单位:陕西科技大学学报
  • 年:2017
  • 期:v.35;No.175
  • 基金:陕西省教育厅专项科研计划项目(16JK1105);; 陕西省科技厅科技攻关计划项目(2016GY-005)
  • 语种:中文;
  • 页:XBQG201706033
  • 页数:7
  • CN:06
  • ISSN:61-1080/TS
  • 分类号:170-176
摘要
目前,大多数的人体睡眠状态辨识方法都是采用幅值域、频域或时-频域的线性分析方法,来处理脑电信号这一含有大量非线性成分的非平稳随机信号,因而其辨识效果的鲁棒性和稳定性无法保证.为此,本文提出了一种非线性的时-频辨识方法.该方法对脑电信号进行重排伪Wigner-Ville分布的时-频分析,并利用Wigner-Ville分布边缘聚集特性在不同频段内提取特征量,最后通过支持向量机实现睡眠状态的精确辨识.实验表明,该方法辨识睡眠状态的准确率达到91.6%,鲁棒性得到显著改善,为后续进行睡眠控制研究奠定了基础.
        At present,most human sleep state recognition method based on time-frequency domain amplitude domain,frequency domain and the linear analysis method,processing EEG signal that contains a lot of nonlinear components of non-stationary random signal,thus recognition effect of robustness and stability cannot be guaranteed.To this end,this paper proposes a nonlinear identification of time-frequency method,the method of brain electric signal rearrangement pseudo Wigner Ville distribution-time-frequency analysis,and use the Wigner Ville distribution-gathered edge features in different frequency bands to extract the characteristic,finally,support vector machine(SVM)to realize precise identification of sleep.The results showed that the method recognized the accuracy of 91.6% and improved robustness,and laid the foundation for follow-up sleep control study.
引文
[1]金永寿.健脑,更要合理用脑[J].家庭医药,2014(4):24.
    [2]周宏,李玉斌.睡眠对人生的重要作用[J].中国社区医师,2002,18(14):11.
    [3]李谷,范影乐,李轶,等.基于脑电信号Hilbert-Huang变换的睡眠分期研究[J].航天医学与医学工程,2007,20(6):458-463.
    [4]刘慧,谢洪波,和卫星,等.基于模糊熵的脑电睡眠分期特征提取与分类[J].数据采集与处理,2010,25(4):484-489.
    [5]Diykh M,Li Y,Wen P.EEG sleep stages classification based on time domain features and structural graph similarity[J].IEEE Transactions on Neural Systems&Rehabilitation Engineering,2016,24(11):1 159-1 168.
    [6]周强,陈颖,李俊雨,等.基于EEG信号的STPS睡眠状态在线辨识[J].陕西科技大学学报(自然科学版),2016,34(6):164-170.
    [7]张贤达,保铮.非平稳信号分析与处理[M].北京:国防工业出版社,1998.
    [8]杨贵琳.基于生物互感原理的粉红噪声睡眠仪的研究[D].西安:陕西科技大学,2014.
    [9]Kawada T,Suzuki S,Aoki S,et al.Effects of noise on sleep.Part 2.A case report of the effects of three levels of stationary sound on sleep parameters[J].Nihon Eiseigaku Zasshi.Japanese Journal of Hygiene,1989,43(6):1 102-1 108.
    [10]周强.基于噪声分析的造纸软测量理论方法研究和应用[D].西安:西安交通大学,2009.
    [11]Wu X,Liu T.Spectral decomposition of seismic data with reassigned smoothed pseudo Wigner-Ville distribution[J].Journal of Applied Geophysics,2009,68(3):386-393.
    [12]Liu Dehua,Qian Hui,Dai Guang,et al.An iterative SVM approach to feature selection and classification in high-dimensional datasets[J].Pattern Recognition,2013,46(9):2 531-2 537.
    [13]李钢,王蔚,张胜.支持向量机在脑电信号分类中的应用[J].计算机应用,2006,26(6):1 431-1 433.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700