以節律特性為基礎的生醫訊號前置處理

Abstract

本論文討論生醫訊號前置處理上兩個重要的問題：基礎線偏移矯正和節律特性估測。 在我們有關禪定腦電波的研究中，EEG記錄有時因眼球眨動、深呼吸等因素呈現複雜的基礎線偏移，而使我們無法順利根據EEG訊號來判斷或分類禪定的進程與階段。本論文提出一種矯正基礎線偏移的新方法，此方法採用適應性架構可同時濾除複雜基礎線偏移訊號中的低頻成分與高頻突波。相較於傳統的濾波方法，所建議方法更能妥善矯正複雜的基礎線偏移。 節律特性是生醫訊號中最基本且重要的特徵之一。適當估測節律特性對進一步的訊號處理、分析與理解而言，至為關鍵與重要。為了處理這個問題，我們利用週期轉換的觀念發展兩個新方法來估測生醫訊號中的節律特性。首先，在我們對於禪定腦電波的研究中，alpha節律的頻率變化被視為靜坐初期的重要觀察指標。為了追蹤alpha節律的瞬間時變頻率，本論文提出一個以週期轉換為基礎的新方法。其次，心跳率估測是心跳率變化研究中關鍵性的前置工作。本論文提出一個估測心跳率的新方法，此方法主要係以週期轉換與瞬間週期的估測為基礎，它不需偵測ECG訊號中的R波，因此較能避免雜訊與干擾的影響。