開題報告--EEG信號MATLAB分析平臺設(shè)計

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1本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告姓 名 學(xué)號 專 業(yè) 電子信息工程題 目 EEG 信號 MATLAB 分析平臺設(shè)計 ——模式識別部分 一、 研究背景、概況及意義腦電信號（EEG）是通過布置在頭皮或顱內(nèi)的電極記錄下來的腦細(xì)胞群電活動，它反映了大腦生物電的節(jié)律性活動規(guī)律。不同的生理狀態(tài)或者各種病因均會使腦電信號表現(xiàn)出不同的模式。為了解神經(jīng)細(xì)胞電活動和人的心理和生理狀態(tài)之間的關(guān)系，需要對腦電信號進(jìn)行采集?？赏ㄟ^嘗試諸如傅立葉變換、小波變換等多種信號變換，提取特征和識別樣本，尋出最大相關(guān)信號特征；利用各種分析方法，尋出最優(yōu)方法和參數(shù)，把圖表顯示出來等手段，分析腦電信號中包含的大量的生理和病理信息。這在臨床醫(yī)學(xué)和認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域具有重要的參考價值和科學(xué)意義。由于采集到的腦電信號容量大，對信號的處理顯得特別重要。MATLAB 以其具有的多功能的特征和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理等優(yōu)勢，成為良好的分析平臺，對心理學(xué)研究有很大的幫助，使非醫(yī)學(xué)類的學(xué)生展開相關(guān)研究成為了可能。2、研究主要內(nèi)容(1)基于 MATLAB 平臺，完成 EEG 信號 CNT 文件的讀取模塊。對 EEG 信號波形進(jìn)行基本的數(shù)字信號處理，如濾波、傅立葉變化、小波變換等。(2)完成 EEG MATLAB 平臺的框架 GUI 設(shè)計。設(shè)置下拉菜單，將信號處理和模式識別實現(xiàn)的功能添加進(jìn)下拉菜單。(3)完成各算法模式識別子模塊的設(shè)計。主要利用 SVM（支持向量機(jī)） 、PLS（最小二乘法）等分析方法。(4)完成參數(shù)調(diào)節(jié)，圖表顯示等各模塊。調(diào)節(jié)參數(shù)，反復(fù)觀察大量 EEG 信號處理結(jié)果，尋求最優(yōu)方法和參數(shù)。(5)和信號處理模塊的同學(xué)合作，整合完成 EEG 信號分析平臺。交流相關(guān)的學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗，為畢設(shè)答辯做好準(zhǔn)備。23、研究步驟、方法及措施(1)需求分析：根據(jù)給定的任務(wù)，從需求著手，討論所需的實際效果與實現(xiàn)該效果所需的人力、財力、物力與技術(shù)。(2)理論分析：根據(jù)任務(wù)要求提出可行的理論實現(xiàn)方法，初步制定詳細(xì)的技術(shù)實現(xiàn)手段。A.復(fù)習(xí)相關(guān)的信號處理和模式識別的知識，熟練運(yùn)用 MATLAB。B.利用 MATLAB 建立 GUI 框架，下拉菜單分成若干部分。例如，將第一部分設(shè)置為基本波形的處理（剪切，反向之類） ，第二部分為信號處理，第三部分為模式識別，等等。C.把波形文件導(dǎo)入 EEGLAB。D.信號處理：收集足夠多經(jīng)典的信號處理算法，然后尋找比較適合的算法并做成工具庫，添加進(jìn) GUI 框架。E.模式識別：通過對大量信號波形進(jìn)行處理，尋出關(guān)聯(lián)事件類型下的最大相關(guān)信號特征，利用 SVM，PLS 等分析方法，對信號特征進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配，尋找最優(yōu)方法和參數(shù)。做成工具庫，添加進(jìn) GUI 框架。(3)系統(tǒng)調(diào)試：進(jìn)行調(diào)試與糾錯。4、研究進(jìn)度計劃(1)2015 年 03 月 2 日－2015 年 03 月 15 日（第 1 周-第 2 周）需求分析，查閱資料完成方案的設(shè)計。整理資料，完成開題報告和文獻(xiàn)綜述等。(2)2015 年 03 月 16 日－2015 年 03 月 29 日（第 3 周-第 4 周）進(jìn)行相關(guān)英文資料閱讀與翻譯工作，深入進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。(3)2015 年 03 月 30 日－2015 年 04 月 12 日（第 5 周-第 6 周）完成 MATLAB 框架設(shè)計。(4)2015 年 04 月 13 日－2015 年 04 月 26 日（第 7 周-第 8 周）研究算法，做好理論基礎(chǔ)。完成算法測試并改寫。(5)2015 年 04 月 27 日－2015 年 05 月 10 日（第 9 周-第 10 周）整合程序并測試。編寫畢業(yè)設(shè)計論文。(6)2015 年 05 月 11 日－2015 年 05 月 24 日（第 11 周-第 12 周）撰寫畢業(yè)論文，做好答辯準(zhǔn)備。(7)2015 年 05 月 25 日－2015 年 06 月 07 日（第 13 周-第 14 周）畢業(yè)答辯。35、參考文獻(xiàn)[1]劉克球,呂以喬,周以氏.生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)[M].北京大學(xué)出版社,1988.[2]周建興,豈興明.MATLAB 從入門到精通[M].北京：人民郵電出版社,2008.[3]Willis J.Tompkins,生物醫(yī)學(xué)數(shù)字信號處理[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社,2001.[4]STEVEN J.LUCK,事件相關(guān)電位基礎(chǔ)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社,2009.[5]張德豐. MATLAB 小波分析[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.[6]蔡林,張亞旭. 句子理解過程中句法與語義加工的 EEG 時頻分析[J].心理科學(xué)進(jìn)展,2014,(7):1112-1121.[7]趙侖.ERPs 實驗教程[M].南京：東南大學(xué)出版社,2010.[8]朱希安，曹林.小波分析及其在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2012.[9]Chen L, Li X, Yang Y . “Focus, Newness and Their Combination: Processing of Information Structure in Discourse”,2012.[10]Chen L, Wang L, Yang Y. “Distinguish between focus and newness: an ERP”,2014.學(xué)生簽名： 年 月 日指導(dǎo)教師意見（對本課題的深度、廣度及工作量的意見及開題是否通過）：通過 □ 完善后通過 □ 未通過 □指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日注：開題報告用 A4 紙打印裝訂在畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書后，學(xué)生可根據(jù)開題報告的長度加頁。開題是否通過請指導(dǎo)教師在□內(nèi)打“√” 。