基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口实验研究

为提取应用于脑-机接口系统的稳态视觉诱发电位信号(SSVEP),运用叠加平均与快速傅里叶变换(FFT)相结合的方法,由其频谱图上得到作为输入信号的稳态视觉诱发电位信号.通过实验确定了叠加平均次数与最佳视觉刺激颜色,并对混合闪光刺激下SSVEP的提取进行了研究.实验结果表明,该方法提取出的SSVEP信号能够反映使用者的控制意图,可应用于脑-机接口系统.     

基于视觉双特征的并行联合脑-机接口范式的研究

基于多特征的并行联合脑-机接口与单一特征脑-机接口相比,能利用更多信息和并行方式提高特征提取和系统执行效率。提出了一种基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)和运动起始视觉诱发电位(MVEP)的双特征并行联合脑-机接口范式,通过设计3×3字符拼写范式,矩阵中纵列白色竖条按设定频率闪烁诱发SSVEP,横行中白色竖条随机运动诱发MVEP。实验表明,被试者关注目标字符时,两种特征脑电信号被同时诱发出来,并且对两种脑电信号进行特征识别能够检测出被试者选取的目标字符。联合范式并行的刺激编码方式有效节约了刺激诱发时间,为构建更为实用的联合脑-机接口提供了一种实现方法。     

一种基于SSVEP的脑-机接口阅读系统

针对目前基于脑-机接口(BCI)的应用系统较少的问题,设计了一个可以帮助严重运动障碍残疾人实现书籍阅读的系统。系统基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑-机接口,采用CPLD平台设计视觉刺激模块,运用典型相关分析(CCA)算法在Visual C++平台上设计一个实时在线程序采集,分析脑电信号,并产生控制信号用于控制鼠标移动和阅读器翻页等操作。通过八位受试者的实验数据表明,设计的SSVEP脑-机接口阅读系统,产生控制指令的正确率高达94.8%,信息传输率(ITR)为40.98比特/分钟。该系统可以有效改善严重运动障碍残疾人无法与外界交流的生活现状,提高残疾人的生活品质。     

稳态视觉诱发电位的脑机接口范式及其信号处理方法研究

在概述国内外稳态视觉诱发电位脑机接口技术研究的基础上,针对传统稳态视觉诱发电位(SSVEP)在脑-机接口(BCI)系统应用中存在的问题,在范式设计方面,分别提出了基于牛顿环、高频组合编码和幅值调制的SSVEP的3种BCI范式。针对脑电信号微弱、辨识困难的问题,提出了基于随机共振机制的稳态运动视觉诱发电位增强方法;针对高频组合编码稳态视觉诱发电位(CCH-SSVEP)新范式响应信号的非平稳、弱信号特征,提出基于改进的希尔伯特黄变换的CCHSSVEP响应信号处理方法,提高了识别率。在系统应用方面,将牛顿环运动刺激范式与运动场景相结合,设计了场景结合导航技术,相对于传统方法,将刺激目标关联具体的物理位置,导航效率显著提升,将运动场景与刺激目标结合的所见即所得的方式提升了用户预选目标效率以及路线规划能力,同时也有利于用户集中注意力,提高脑电信噪比。最终,将该技术成功地应用于残疾轮椅的脑电导航控制中,取得了令人满意的效果。     

稳态运动视觉诱发电位的诱发及在脑机接口中的应用进展

基于稳态运动视觉诱发电位(SSMVEP)的脑机接口(BCI)能够减少使用者的视觉疲劳,但其信号强度和系统性能仍不能代替基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的BCI.本文对提高SSMVEP信噪比的两种思路以及SSMVEP在BCI中的应用进行了综述.首先归纳和总结了影响SSMVEP诱导和性能的3个主要因素,即运动视觉刺激方式...     

用于稳态视觉诱发电位目标识别的多尺度特征融合卷积神经网络方法

针对传统稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑电信号目标识别方法分类精度低、提取特征不充分、方法复杂且耗时等问题,提出一种基于多尺度特征融合卷积神经网络的SSVEP信号分类识别方法(SSVEP-MF)。利用小波变换将多通道SSVEP信号整合转化为二维图像作为输入样本集;建立多尺度特征融合卷积神经网络模型(MFCNN),该模型利用三层二维卷积核实现图像样本不同尺度特征的充分提取,构建多尺度特征融合单元对不同层级特征进行融合,并通过全连接等操作完成模型的训练;将样本集输入到MFCNN模型中实现脑电信号特征自适应提取及端到端分类。所提SSVEP-MF方法能够充分提取信号各层级特征,实现短时间视觉刺激下SSVEP信号的有效识别,并具有较高的目标识别效率。实验结果表明,在1 s刺激时长时,相比传统功率谱密度分析方法、典型相关分析方法以及普通卷积结构方法,所提方法的识别准确率分别提升了18.57%、20.08%及7.03%,有效提高了基于稳态视觉诱发电位范式下脑机接口的信号识别性能。     

用于稳态视觉诱发电位脑机接口目标识别的深度学习方法

针对稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑电信号存在个体差异性强、信噪比低等特点而导致其识别困难等问题,提出一种用于SSVEP信号分类识别的深度学习方法。该方法以原始多通道SSVEP信号为输入,利用SSVEP信号的时空特性,首先使用一维时间卷积核对输入信号的时域进行卷积操作;然后使用一维空间卷积核进行空域卷积,对多通道信息进行融合;最后采用降采样、多尺度卷积、全连接等操作完成SSVEP信号的分类识别。实验结果表明:利用该方法在较短时间的视觉刺激下即可实现对被试者SSVEP信号的有效识别;在1 s刺激时长时,该方法的平均离线信息传输率为94.17 b/min,平均识别准确率为93.3%,相比于无监督典型相关分析方法和有监督支持向量机分析方法,识别准确率分别提升了48.73%、41.21%。该方法具有较高的目标识别效率及鲁棒性,有效提高了基于稳态视觉诱发电位信号的脑-机接口的性能。     

相位同步方法用于稳态视觉诱发电位的测量

稳态视觉诱发电位(SSVEP)被广泛用于脑-机接口和脑电的稳态标记频率检测中.在这些研究中,都需要解决一个问题:当视觉刺激的频率发生变化时,如何通过分析SSVEP信号,快速准确地跟踪上这种变化.解决这个问题通常的分析方法是利用信号的频谱特征.该文依据稳态视觉诱发电位与视觉刺激之间的时间锁定关系,提出用相位同步化方法来解决这个问题.实验结果表明,相位同步化方法能够更加准确地定位刺激频率的变化时刻.在SSVEP研究中,相位同步化可以作为一个新的可资利用的特征.     

一种基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口阅读系统

针对目前基于脑-机接口(BCI)的应用系统较少的问题,设计了一个可以帮助严重运动障碍残疾人实现书籍阅读的系统。系统基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑-机接口,采用CPLD平台设计视觉刺激模块,运用典型相关分析(CCA)算法在Visual C++平台上设计一个实时在线程序采集,分析脑电信号;并产生控制信号用于控制鼠标移动和阅读器翻页等操作。通过八位受试者的实验数据表明,设计的SSVEP脑-机接口阅读系统,产生控制指令的正确率高达94.8%,信息传输率(ITR)为40.98bit/min。该系统可以有效改善严重运动障碍残疾人无法与外界交流的生活现状,提高残疾人的生活品质。     

稳态视觉诱发电位脑机接口的现场可编程逻辑门阵列实现

针对稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑机接口(BCI)系统对计算机性能要求较高的问题,提出一种以现场可编程门阵列(FPGA)和商用脑电采集设备为核心的SSVEP-BCI系统。该系统通过FPGA独立的显示模块,实现了视频图形矩阵(VGA)接口的控制;按照显示刷新帧的方式分配闪烁频率对应的范式图案,实现了诱发SSVEP信号所需范式的稳定显示。通过实验对所设计的VGA视觉刺激器光闪烁频率进行采集分析可知,视觉刺激器范式显示频率与所设计的频率基本一致,可用于SSVEP诱发实验。结合所设计的视觉刺激器,完成了基于FPGA的脑电信号处理和特征识别。设计方案使用串口将脑电信号传输到FPGA端,采用快速傅里叶变换分析频率成分,对视觉刺激器对应的频率进行分析比较,最终通过实验对系统进行验证。结果表明:设计的系统在4个刺激目标和单次实验时长2s的情况下,实现了平均85.25%的识别正确率,表明系统能够实现SSVEP信号的诱发和有效识别,并且能够达到较好的效果。     

论南宋发展的三种新式筒形火器

火药和火器均发明于中国,然而10世纪中国所制早期火药硝石含量低,且制成膏状,不能成为发射剂,因此早期火器借手动机械力发射。11-12世纪南宋成功制成高硝固体火药,并首次用于制造小型烟火。宋金交战时,固体火药和烟火用于改进老式火器,结果南宋初出现某些新型火器,如1128年制造的铳炮、1138年制出的火枪或喷火枪,是后来一切筒形火器的祖先。作为铳炮和火枪的杂交产物,1259年突火枪出现。这三种武器的出现引起南宋以来火器史中的第二次技术革命,具有重大意义和深远影响。     

《尔雅·释言》“骓”字考

传统注疏多将"菼,骓也"释读为用实体特征解释实体本身,即以"白色"义训释菼类植物。这种释读过于牵强,通过推断"骓、鵻、萑、蓷"几个字之间的关系,认为这个词条应为"菼,鵻也"。同时,《尔雅》编纂者在编辑这一词条时,混淆了"萑"字所记录的"菼类植物"、"益母草"两个词,训释错误。     

MBEKHTA''''S子空间与CI算子

利用两个子空间H0(A)和K(A)取代了传统的N(A)和R(A),给出一个有界线性算子A是CI算子的两个充分条件和三个判定条件,同时借助于这些结果及CI算子的定义来判断一些常见的有界线性算子是不是CI算子。     

"仁、义、礼、智、信"乃构建和谐社会之精髓

坚持科学发展观与构建和谐社会的目标并行不悖;无论是物质生产还是精神生产,都不能违背自然或社会发展过程的一般规律。原始儒家尤其是其创始人孔子于《论语》中所提及的学术思想,至今仍然有着建构社会和谐秩序的实践意蕴。这对于增强民族文化的凝聚力有着明显的作用。     

N-异丙基丙烯酰胺共聚和互穿聚合物网络温敏凝胶的溶胀与释药性能

制备了不同配比的P(NIPAm-co-AAm)共聚水凝胶和PAAc/P(NIPAm-co-AAm)互穿聚合物网络(IPN)水凝胶,研究了其溶胀与释药性能.结果表明:该共聚水凝胶具有热缩温敏性,而该IPN水凝胶具有热胀温敏性.随AAm含量的增加,该共聚水凝胶溶胀比减小,温敏性减弱,释药率减小;与此相反,随AAm含量的增加,该IPN水凝胶溶胀比增大,温敏性增强,释药率增大.     

Pathway-based analysis for genome-wide association studies of schizophrenia to provide new insight in schizophrenia study

Schizophrenia (SZ) is an inheritable complex mental disease. There have been several genome-wide association studies (GWASs) of SZ to identify novel genetic susceptibility factors. To further interpret SZ GWASs, pathway-based analysis (PBA), which considers the combined effect of variants and identifies pathways associated with traits, provides a feasible solution to discover the biological function and mechanism of SZ. Furthermore, to investigate the common pathways between SZ and bipolar disorder (BD) wil...     

Microbial desulfurization of fuel oil

Culture conditions of desulfurization microbes were investigated with a bioreactor controlled by computer.Factors such as pH, choice of carbon source, optimal concentrations of carbon, nitrogen and sulfur sources were determined. The addition of carbon in a culture with a constant pH greatly improved the growth of Rhodococcus. Cells and cell debris from microbes rested using a sulfur- specific pathway were used to desulfurize diesel oil treated by hydrodesulfurization (acquired from the Research Institute of Fushun Petroleum with total sulfur level at 205 μg/mL).Strains 1awq, IG, X7B, ZT, ZCR, and a mixture of No. 5 and No. 6, were used in the biodesulfurization process. The reduction of total sulfur was between 10.6% and 90.3%.     

半胱胺对鹅生长内分泌的影响

探讨了半胱胺(CS)对成年鹅血浆中生长抑素(SS)、生长激素(GH)和胰岛素样生长因子-I(IGF-I)的影响和调节机理.14只装有翅静脉瘘管的成年杂交鹅(川白×太湖),自身对照.试验期于日粮中一次性添喂半胱胺(100mg/kg,按体重计),自由采食和饮水.采取对照期和处理后第1、3、5、7d的血样,用RIA双抗法测定其中激素的含量.结果表明,试验期SS较对照期(1.89±0.10)μg/L分别降低了41.18%(P<0.01)、26.74%(P<0.01)、37.43%(P<0.01)和17.11%(P<0.05);试验期第1、3、5和7d的GH较对照期(0.55±0.15)μg/L显著(P<0.01)升高,分别为34.55%、78.18%、65.45%和54.55%;试验期的IGF-I较对照期(25.29±4.91)μg/L分别升高了7.28%、59.07%(P<0.01)、22.41%(P<0.05)和1.38%.因此,CS能够降低成年鹅血液中SS含量,使GH和IGF-I水平升高,从而调节鹅的神经内分泌,促进生长.     

增强型全速率语音编码的原理及实现

在无线通信系统中，语音压缩编码起着非常重要的作用，因为它在很大程度上决定着合成话音的质量和系统容量。为了提高话音质量，GSM提出了增强型全速率（EFR）语音编码方案。它在LPC声码器的基础上，采用了A－B，S和VQ等技术，编码信息中既包含若干语音特征参量又包括部分波形编码信息。因此，能提供高质量的编码，且比特速率压缩到12.2kbps,为TD－SCDMA移动通令系统提供了一咎可行的语音编码方式。笔者从语音编码的基本概念出发，详细地介绍了EFR语音编码的原理及代数码本搜索实现技术。     

多数据通道高速互连背板平台的设计和实现

为了给软件无线电的研究提供一个测试平台，设计实现了一个多数据通道高速互连背板平台．背板平台包括传输母板、时钟分配板和数据通道交换板，并提供ADC，DDC，DSP，DUC和DAC单板接口．通过采用高性能芯片和合理的高速设计方法，实现了背板平台良好的传输误码率和时钟晃动性能以及多个数据通道的自定义总线形式．