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基于小波包法与CSSD的P300特征提取方法
  • ISSN号:0254-0037
  • 期刊名称:北京工业大学学报
  • 时间:2014
  • 页码:521-527
  • 分类:R318[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学]
  • 作者机构:[1]北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京100124, [2]北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61201362);北京市自然科学基金资助项目(7132021);北京市教育委员会资助项目(KM201110005005)
  • 相关项目:动态环境下基于概率图模型的机器人地点识别及实时语义地图构建新方法
中文摘要:

针对P300电位信号微弱、抗干扰能力差、识别率低等问题,提出一种小波包变换(wavelet packet transform,WPT)与共空域子空间分解法(spatial subspace decomposition,CSSD)相结合的特征提取方法,即WPCSSD法.首先,对脑电信号进行叠加平均以提高信号的信噪比;其次,使用小波包法对脑电信号进行滤波,并依据P300电位的有效时频信息重构脑电信号;然后,求取其AR模型功率谱,并基于CSSD法构造空间滤波器,获得能体现P300电位时-频-空特征的特征向量;最后,以支持向量机为分类器进行分类.实验结果表明:本方法具有较强的抗干扰能力和自适应能力,在国际BCI竞赛数据集上获得了95.22%的分类正确率,证明了本方法的正确性和有效性.

英文摘要:

P300 potential is weak and has poor anti-interference ability and low recognition rate. Based on wavelet packet transform (WPT) and common spatial subspaee decomposition (CSSD), a feature extraction method, denoted as WPCSSD, was proposed in this paper. First, the EEG was preprocessed by the overlapping average algorithm to improve its signal-to-noise ratio. Second, the EEG was filtered and reconstructed by WPT according to the time-frequency information of P300. Third, the power spectrum based on AR model was computed, and a spatial filter with CSSD was applied to extract the spatial feature of P300. The feature vector can therefore reflect the time-frequency-space information of P300 generally. Finally, the support vector machine was used for classification. Results show that WPCSSD has better anti-interference and adaptive ability, and the recognition accuracy is 95.22% in data sets of BCI competition. The correctness and validity of the method are proven.

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期刊信息
  • 《北京工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市教委
  • 主办单位:北京工业大学
  • 主编:卢振洋
  • 地址:北京市朝阳区平乐园100号
  • 邮编:100124
  • 邮箱:xuebao@bjut.edu.cn
  • 电话:010-67392535
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0037
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2286/T
  • 邮发代号:2-86
  • 获奖情况:
  • 中国高等学校自然科学学报优秀学报二等奖,北京市优秀期刊,华北5省市优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11924