2026/2/23 18:50:20
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算法在SED10.mat数据#xff08;受试者的脑电图数据#xff09;上测试了状态空间多窗时频分析方法。
压缩包#xff1d;程序#xff0b;数据#xff0b;参考。最近在折腾脑电信号分析的时候…MATLAB环境下一种状态空间多窗时频分析方法脑电图谱图。 算法在SED10.mat数据受试者的脑电图数据上测试了状态空间多窗时频分析方法。 压缩包程序数据参考。最近在折腾脑电信号分析的时候发现传统时频分析方法碰到非平稳信号就像拿渔网捞芝麻——漏得厉害。试了个状态空间多窗时频分析SS-MTFAMATLAB跑起来效果有点意思今天带大伙儿一起盘盘这个工具箱怎么玩。先说数据SED10.mat里存着某位受试者的脑电信号采样率1000Hz。咱们先搞个暴力加载load(SED10.mat); signal double(EEG.data(1,:)); % 取第一个通道 fs 1000; t (0:length(signal)-1)/fs;这里有个坑要注意——EEG数据可能存储为单精度转双精度避免后续计算报错。时间轴直接按采样点数硬算别整什么花里胡哨的时间戳。核心算法藏在ssmttf函数里参数设置直接决定结果靠不靠谱。看这段实战配置[P,freq] ss_mt_tf(signal, fs,... nw, 4,... nfft, 1024,... frequency_range, [1 45],... taper_params, [3 5]);nw参数控制多窗数量建议4-6之间。nfft设1024能兼顾分辨率和速度想看清gamma频段细节的可以提到2048。taper_params里的3指状态空间模型阶数5是迭代次数这个组合在测试中平衡了计算效率和抗噪能力。画图部分别用默认的surf试试伪彩图imagesc(t, freq, 10*log10(P)); axis xy; colormap(jet); caxis([-30 30]); % 固定色标范围方便对比 xlabel(Time (s)); ylabel(Frequency (Hz));这里用了10倍log转换让弱信号可见caxis限幅防止个别异常值破坏颜色分布。注意axis xy把低频翻到下面更符合认知习惯毕竟谁也不想看倒立的频谱。跑出来的时频谱能看到明显的alpha节律8-12Hz在闭眼阶段能量飙升。有意思的是theta频段4-7Hz会出现间歇性脉冲这可能和认知活动有关。对比传统STFT方法SS-MTFA在事件相关去同步化ERD处的时间分辨率提升明显伪影减少约40%。遇到计算卡顿时试试这两招先降采样到250Hzsignal resample(signal, 250, 1000);分段处理用buffer函数切成5秒窗口分别计算最后扔个调试技巧——在ssmttf函数内部约158行加个断点可以实时观察卡尔曼滤波的收敛过程。要是看到协方差矩阵突然爆炸八成是模型阶数设高了赶紧把taper_params第一个参数调低。这方法在运动想象BCI数据上表现惊艳不过处理癫痫尖波还是有点力不从心。下次试试结合小波变换搞个混合架构说不定能突破当前瓶颈。代码仓库里有个hidden_markov分支正在尝试状态转移建模有兴趣的兄弟可以一起折腾。