基于Jensen熵的运动想象脑电信号稳态子空间分析

作者：张欣; 戴加飞; 李锦; 侯凤贞; 王俊

来源：北京生物医学工程, 2017, 36(02): 152-156.

DOI：10.3969/j.issn.1002-3208.2017.02.08

• 稳态子空间分析
• 脑电信号
• Jensen熵
• 运动想象
• KL散度

目的虽然稳态子空间分析(stationary subspace analysis,SSA)算法在脑电研究领域取得了一定的成效,但目前该算法还不够完善,脑电数据分类误差还比较大,因此要想更好地研究脑电信号,就必须进一步加强算法优化,减少分类误差。本文提出了一种基于Jensen熵(Jensen-Shannon divergence,JSD)的稳态子空间分析算法,并将改进后的算法应用到二类和四类运动想象脑电信号中。方法将JSD代替原SSA算法中的KL散度(Kullback-Leibler divergence,KLD),对改进后的算法(以下简称为JSSA算法)进行模拟仿真,然后将SSA算法和JSSA算法应用到二类和四类运动想象脑电信号中,对Graz2003和Graz2008数据集进行分类提取,并用t检验方法考量SSA算法和JSSA算法所得到的分类准确率是否有显著提高。结果相比于普通算法,SSA算法可以提高运动想象脑电数据的分类准确率,而且基于JSSA算法比基于SSA算法能使运动想象脑电信号分类效果更加准确。结论基于Jensen熵的运动想象脑电信号稳态子空间分析算法相比于SSA算法准确率更好,从而可以使运动想象脑电分类准确率更高。

• 单位
  中国药科大学; 陕西师范大学; 南京军区南京总医院; 神经内科; 南京邮电大学