嗅覺系統(tǒng)模型及嗅覺腦電信號提取方法的研究.pdf

1、嗅覺系統(tǒng)是生物最基本的感覺系統(tǒng)之一，對人的日常生活和動(dòng)物的生存具有重要作用。目前，我們對嗅覺生理知識的貧乏，與嗅覺的豐富多樣完全不成比例。嗅覺研究不僅可以幫助我們更深入了解生物的嗅覺機(jī)理，而且對于理解其他感覺神經(jīng)系統(tǒng)和腦的信息處理機(jī)制以及嗅覺的仿生研究等各個(gè)方面都有很重要的價(jià)值。 本文首先介紹了嗅覺系統(tǒng)的生理結(jié)構(gòu)，總結(jié)了嗅覺系統(tǒng)模型的研究現(xiàn)狀，著重分析了Freeman提出的K系列模型的組成結(jié)構(gòu)，并對其仿真模擬，從而獲得了嗅覺腦電

2、模擬信號。同時(shí)，總結(jié)了K系列模型的發(fā)展和應(yīng)用。 在獲得嗅覺腦電模擬信號的基礎(chǔ)上，通過時(shí)域、頻域、非線性方面的多種參數(shù)，分析該信號，提取其刺激響應(yīng)前后的信號特征。著重通過混沌分析方法，討論了嗅覺腦電模擬信號的關(guān)聯(lián)維、最大李雅譜諾夫指數(shù)等主要混沌參數(shù)特性。通過多種角度的分析，一方面說明了K系列模型運(yùn)用于嗅覺系統(tǒng)研究的可行性和合理性，另一方面表明了所研究的信號分析方法可應(yīng)用于嗅覺腦電等神經(jīng)電信號的特征提取中。 此外，運(yùn)用兩種典

3、型的獨(dú)立分量分析方法――擴(kuò)展Infomax獨(dú)立分量分析和基于峭度的快速固定點(diǎn)獨(dú)立分量分析分別對仿真信號、MIT-BIH數(shù)據(jù)庫中混有心電的腦電信號進(jìn)行信號分離，比較兩種方法的特點(diǎn)和優(yōu)劣。然后，用基于峭度的快速固定點(diǎn)算法分別對混有心電、其他非嗅覺腦電的自發(fā)嗅覺腦電模擬信號和混有心電、其他非嗅覺腦電的誘發(fā)嗅覺腦電模擬信號進(jìn)行信號分離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了獨(dú)立分量分析方法提取嗅覺腦電信號的可行性。 最后，用小波去噪和獨(dú)立分量分析相結(jié)合的方法分