1 Введение 4
1.1 Актуальность темы исследования 4
1.2 Цель работы 4
1.3 Задачи 4
2 Обзор литературы 5
3 Постановка задачи 6
4 Библиотека программ 8
4.1 Взаимосвязь модулей 8
4.2 Модуль полосовой фильтрации 10
4.3 Модуль вычисления коэффициентов CSP-фильтра 12
4.4 Модуль вычисления огибающей сигнала 14
4.5 Модуль расчета Движущейся волны ЭЭГ 19
4.6 Модуль отображения Движущейся волны ЭЭГ 25
4.7 Модуль обратной связи с использованием Движущейся волны ЭЭГ 28
4.8 Модуль обратной связи c использованием двух
столбцов 30
4.9 Модуль связи с роботом 32
4.10 Модуль полосового частотного выделения 34
4.11 Модуль вычисления огибающей спектра 51
5 Заключение 53
6 Список литературы 54
1.1 Актуальность темы исследования
Заинтересованность в системах анализа биологических сигналов, получаемых неинвазивными методами, объясняется необходимостью создания простых и удобных в использовании методов отслеживания и управления физиологическими параметрами. Применимость таких систем очень велика, от лечебной терапии, до повышения мобильности людей с ограниченными возможностями.
1.2 Цель работы
Разработать и реализовать библиотеку программ для построения нейрообратной связи.
1.3 Задачи
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• Выделить ц - ритм из одномерного сигнала, поступающего с датчика электроэнцефалографа, содержащего сумму колебаний, идущих от разных источников, расположенных по всему объему головного мозга. Содержащего в том числе и а - ритм, частота колебаний которого почти совпадает с частотой ц - ритма.
• Разработать интерфейс удобный для анализа многомерного сигнала, в частотной области, с возможностью отслеживания динамики обобщенных спектральных показателей.
• Реализовать систему вычисления и предъявления испытуемому Движущейся волны ЭЭГ в качестве интерфейса обратной связи.
• Проанализировать и модернизировать систему нейрообратной связи предыдущей версии, повысив функциональное значение модулей и прозрачность логической структуры всей системы. Кроме того, добавление комментариев и повышение качества кода.
В работе представлена разработанная библиотека программ для обработки нейронной активности на языке MATLAB. Библиотека включает в себя набор модулей позволяющих построить полный цикл нейрообратной связи. Были реализованы методы для повышения детектируемости ц-ритма. Разработан и интерфейс для анализа некоторых обобщенных спектральных показателей. Реализован набор модулей нейрообратной связи с использованием метода Движущейся волны ЭЭГ. Изучена предыдущая версия системы, и на ее основе разработана новая с четкой структурой, понятными связями между модулями и хорошей документацией. Получен патент [19] на программу формирующую сигнал необходимый для построения нейрообратной связи из сырых данных электроэнцефалограммы. Также работа была представлена на конференции молодых ученых “Навигация и управление движением”, где в секции “Навигация и управление в робототехнических системах” была удостоена диплома третьей степени.
