[發明專利]一種基于奇異譜熵的神經元動作電位特征提取方法

無效

• 申請號: 201010159031.3
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101828911A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 范影樂;鐘華;丁穎
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: A61B5/04
• 分類號: A61B5/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.一種基于奇異譜熵的神經元動作電位特征提取方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

步驟(1)通過動作電位采集系統，以40KHz采樣頻率采集得到多個時長為T個采樣點的動作電位信號；

步驟(2)設定時間窗寬n的取值，并記錄任一動作電位信號在該時間窗下的各采樣點幅值，形成時間序列X；

步驟(3)設定嵌入維數K和延遲時間τ的取值，對該時間序列X進行多維相空間重構得到相空間矩陣Y；

所述的多維相空間重構的具體方法為：首先在時間序列X中從第一個動作電位采樣點為起始點，提取間隔為τ的連續K個采樣點的動作電位幅值，組成第一個子序列作為相空間的第一個行向量；其次從第τ+1個動作電位采樣點為起始點，提取間隔為τ的連續K個采樣點的動作電位幅值，組成第二個子序列作為相空間的第二個行向量；再次從第2τ+1個動作電位采樣點為起始點，提取間隔為τ的連續K個采樣點的動作電位幅值，組成第三個子序列作為相空間的第三個行向量，然后從第3τ+1個動作電位采樣點為起始點，提取間隔為τ的連續K個采樣點的動作電位幅值，組成第四個子序列作為相空間的第四個行向量，以此類推，從時間序列X中共可提取個不同的子序列，記則得到一個N×K階相空間矩陣Y；

步驟(4)對相空間矩陣Y進行奇異值分解，得到相空間矩陣Y的奇異值，即為非負對角陣Λ的對角線上的所有特征值，其中U^TYV＝Λ，U為N×N階的正交矩陣，V為K×K階的正交矩陣；

步驟(5)分別計算各非零奇異值與所有奇異值總和之比得到概率，并利用信息熵計算方法計算時間序列X的奇異譜熵值；

步驟(6)移動時間窗，記錄得到下一個時間序列，重復步驟(3)至步驟(5)計算該時間序列的奇異譜熵值；

步驟(7)重復步驟(6)，計算出該動作電位信號可提取到的所有奇異譜熵值，即為神經元動作電位特征。