頻域補零上取樣 時域 頻域和時頻分析的區別

2021-10-14 21:43:52 字數 1968 閱讀 1174

是新朋友嗎?記得先點藍字關注我哦~

首先,eeg訊號的資料是什麼樣的?

原始的eeg資料是由很多個樣本點數所構成的乙個有限的離散的時間序列資料。至於樣本點數的多少,則由取樣率所決定,比如取樣率為1000hz,那麼每秒就有1000個資料樣本點。其中,每個樣本點資料代表的是腦電波幅的大小,物理學上稱為電壓值,單位為伏特(v),由於腦電訊號通常較弱,所以更常使用的單位為微伏(μv)。

時域分析

因此,原始的eeg訊號就是乙個時域上的資料。時域分析關注的是eeg波幅隨時間程序的變化情況,事件相關電位(erp)分析就是最常用的時域分析方法,能夠快速得到由某個事件(刺激)所引起的波幅值的變化,如常見的事件相關電位成分p300、mmn、n400等。時域分析的優點在於其計算簡單和快速,而且由於不需要進行濾波處理,相較於頻域分析/時頻分析具有更高的時間精度和準確性。

頻域分析

然而,時域分析並不足以全面反映eeg訊號中所蘊藏的資訊。我們常說的α波、β波、γ波等就是根據不同頻率的eeg訊號來進行劃分的,反映的是腦電訊號隨時間變化的快慢。

因此,頻域分析實現的是eeg訊號從時域到頻域的轉換,頻域分析的結果為各個頻率上的能量值分布,也就是我們常說的power值,可以簡單理解為振幅的平方,單位為μv2.

頻域分析使用的是傅利葉變換。根據傅利葉定理,任何連續測量的時序或訊號,都可以表示為不同頻率的正弦波訊號的無限疊加。腦電訊號可以看成就是由不同的正弦訊號混疊而成的混合訊號,通過傅利葉變換,就能夠將這個混合訊號重新分解成具有不同頻率的正弦波,從而獲得頻域上的資訊。

頻域分析不僅可以用於分析任務態的資料,還常用於分析靜息態的資料。

但是,傅利葉變換有乙個侷限性,就是其只適用於穩態資料,而腦電資料就屬於非穩態資料。另外,頻域分析不能反映頻率隨時間的變化。因此,單一維度的時域分析或頻域分析都不能全面反映訊號特徵,這時候就需要時頻分析。

時頻分析

顧名思義,時頻分析既包含時域,又包含了頻域的資訊,其方法是通過對腦電資料進行加窗處理,並假設在該時間窗內資料是穩態的,從而進行傅利葉變換,提取該時間窗內的頻域資訊。將視窗沿著時間軸向前滑動,並對每個時間窗內的資料進行同樣的處理,這樣就能得到隨時間變化的頻率的資訊,所得到的結果就是時頻圖。其橫軸代表的是時間,縱軸代表的是頻率,每個時間-頻率所對應的點代表的就是power值。

不同的分析關注的是腦電訊號的不同維度,都有各自的優勢與侷限性,需要根據自己的研究需求選擇合適的方法。

———— / end / ————

-往期精彩-

乾貨分享系列——

乾貨分享系列——

畫圖軟體資源推薦

乾貨分享系列——

統計分析軟體資源推薦

將我們設為星標獲取最新更新!

喜歡本篇內容,請點亮在看

時域和頻域

1.最簡單的解釋 頻域就是頻率域,平常我們用的是時域,是和時間有關的,這裡只和頻率有關,是時間域的倒數。時域中,x軸是時間,頻域中是頻率。頻域分析就是分析它的頻率特性!影象處理中 空間域,頻域,變換域,壓縮域等概念!只是說要將影象變換到另一種域中,然後有利於進行處理和計算 比如說 影象經過一定的變換...

時域和頻域

波形就是資訊的載體,時域和頻域就像是從不同角度來表示波形,時間的角度是我們目前認為唯一存在的客觀表達方式,但通過其他角度如頻率為基準來表示波會更便捷 圖2一眼就可以直接看出在時域這個波的所有資訊。再說濾波,曾以為濾波就是加限制,比如振幅為5的正弦波,我打算超過4的值置4,小於 4的置 4,可以想象那...

時域和空域和頻域

傅利葉變換是f t 乘以正弦項的展開,正弦項的頻率由u 其實是miu 的值決定。因為積分後左邊剩下的為一變數是頻率,所以我們說傅利葉變換域是頻率域。數字影象處理 岡薩雷斯,中文第三版p128 當變數t用於說明影象時,我們一般將變數t的域稱為空間域。按 影象處理 章毓晉 的理解,首先是認同模板操作的,...