毕业设计（论文）-基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统的研制

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1、基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统研制本科毕业设计（论文）题目：基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统研制学院：信息学院专业：通信工程年级：2008级姓名：学号：0815232045指导老师：定稿日期：2012.530基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统研制摘要脑-机接口（bran-computerinterface,BCI）系统构建不依赖传统神经中枢-肌肉的通道，实现人与外界的交互，在多方面具有重要应用。适用于脑-机接口的脑电信号有多种，其中稳态视觉诱发电位具有特征鲜明，提取方便的特点，因此基于稳态视觉诱发电位(steady-statevisualevokedpotentia

2、l,SSVEP)的脑-机接口系统较其它类型具有更高的信息传输速率。由于稳态视觉诱发电位是视觉刺激，因此，对于一些身体瘫痪严重的残疾人仍然适用。本课题拟使用固定频率调制的闪烁视觉刺激诱发稳态视觉诱发电位，通过记录脑电信号，提取视觉刺激中载有的频率特征，完成对于不同目标的选择任务。最后，本文将该BCI系统用于虚拟驾驶系统，验证了基于SSVEP的BCI系统具有应用前景。关键词：脑-机接口，稳态视觉诱发电位，特征提取30基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统研制TheBrain-computerinterfacesystemdevelopedbasedonSteady-statevisu

3、alevokedpotentialAbstractBymeansofconstructingadirectchannelwhichisnotdependedonthenormaloutputpathwaylikeperipheralnervestomuscles,annovelinteractionwaybetweenhumanandtheoutsideworldisrealizedbybrain-computerinterface(BCI).VariousofbrainsignalscanbeusedinBCIsystem,amongthesesignals,SSVEP,du

4、etoitsdistinctivecharacteristicsandeasyfeatureextraction,theSSVEP-basedBCIalwayshasahigherinformationtransferrate(ITR)comparedwithotherBCIsystems.Furthermore,aspatternofvisualstimulation,SSVEPisalsosuitableforparalyzedpersons.Inthispaper,SSVEPisinducedbyflickerstimuliwhicharemodulatedataspec

5、ificfrequency.ByanalyzingthesignalsrecordedandextractingSSVEPfeatures,aBCIsystemincluding2targetsisproposedinourpaper.Moreover,avirtualvehicledrivingsystemcontrolledbySSVEP-basedBCIsystemisalsodemonstrated..Keywords:Brain-computerinterface,Steady-statevisualevokedpotential,Featureextraction3

6、0基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统研制目录第1章绪论11.1课题的研究意义11.2脑-机接口的结构21.3脑-机接口研究现状41.4课题安排5第2章脑-机接口系统背景知识62.1脑电波介绍62.2脑电与稳态视觉诱发电位72.3脑-机接口系统的采集方式82.4信号的预处理92.5信号的特征提取与分类算法92.5.1快速傅里叶变换102.5.2典型相关分析102.6开发平台112.7TCP/IP协议12第3章系统设计133.1稳态视觉诱发电位的选择133.1.1闪烁刺激源的选择133.1.2闪烁颜色选择143.1.3刺激频率的选择143.2系统的实现143.2.1系统框架143

7、.2.2人机交互界面153.2.3频率实现方法163.2.4在线数据的处理算法163.2.5对小车的控制183.3实验设计1930基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统研制3.3.1实验基本信息193.3.2刺激范式19第4章数据处理204.1离线实验204.2在线实验23第5章课题总结与展望25参考文献26致谢2830基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统研制第1章绪论1.1课题的研究意义人类的大脑可能是现有知识所知道的最复杂也是最吸引人的“信号处理系统”。它能感应大量周围的环境信号，比如通过