脑机接口中基于SOBI的EEG预处理

目的针对脑机接口(brain computer interface,BCI)中脑电信号(electroencephalography,EEG)包含的伪迹以及信号源可能服从多个高斯分布,本文提出一种基于二阶盲辨识(second-order blindidentification,SOBI)的盲源分离去除伪迹方法。方法首先,含有伪迹的多个导联EEG信号采用联合近似对角化和数据白化,计算出混合矩阵,同时分解成数目相等的若干个独立分量。然后,根据伪迹信号特有的直观特性,将分解出含有伪迹的独立分量置零,剩余分量通过混合矩阵,进行逆向投影重构,得到去除伪迹后EEG信号。最后,对3名实验者的实验数据,从处理时间和识别精度两方面进行检验。结果本文中提出的SOBI方法相比于常用的独立成分分析(independent component analysis,ICA),在单个样本处理时间上,分别缩短了1691 ms、1770 ms和2308 ms;在识别精度上,分别提高33%、5%和10%。结论 SOBI能快速有效地去除伪迹信号,为BCI中EEG的在线处理奠定了基础。