تجزیه و تحلیل سیگنال EEG با استفاده از طیف‌های زمان - فرکانس مرتبه بالا

پردازش سیگنال در حوزه زمان و نیز در حوزه فرکانس از روش های قدیمی پردازش هستند که کاربرد وسیعی بر روی سیگنال های حیاتی داشته‌اند. با توجه به ماهیت غیر ایستان اغلب سیگنال های حیاتی، شرط ایستایی که از جمله شروط لازم در بیتشر پردازش های معمول حوزه فرکانس (از جمله تحلیل طیفی) است، معمولا برقرار نیست و لذا برای بررسی محتوای فرکانسی سیگنال و تغییارت زمانی آن،‌ از روش های زمان - فرکانس استفاده می شود. از طرف دیگر طیف توان سیگنال، تنها اطلاعات موجود در تابع خودهمبستگی را دارد و اطلاعات فاز سیگنال را در بر ندارد و در مقابل در طیف های مرتبه بالا که از روی آمارگان مرتبه بالا تعریف می شوند این اطلاعات حفظ می گردد. در نهایت با ترکیب این دو خانواده از توابع، طیف های زمان - فرکانس مرتبه بالا ترعیف می شوند که توزیع ویگنر - ویل مرتبه بالا یکی از اعضای این مجموعه توابع است. در این مطالعه، کارآیی توزیع ویگنر - ویل دو فرکانسی (WIG-BIS) در استخراج ویژگی های مناسب از سیگنال EEG مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا برای قطعه هایی از سیگنال مورد مطالعه توابع توزیع ویگنر - ویل (WD) و WIG-BIS محاسبه شد و سپس تابع مشخصه * که توسط Fonollosa و Nikias در کاربرد مشابهی استفاده شده بود، برای استخراج ویژگی های کمی از این توابع استفاده شد. بررسی منحنی های به دست آمده نشان می دهد که در حالت مورد مطالعه ما که تشخیص حملات صرعی از روی EEG بوده است ویژگی های مبتنی بر WIG-BIS بهتر از سایر ویژگی ها عمل کرده اند.

Keywords:

تبدیل زمان - فرکانس , توزیع ویگنر - ویل , طیف مرتبه بالا (HOS) , توزیع ویگنر - ویل دوفرکانسی , سیگنال EEG .