Zjawisko ERDS

Z Brain-wiki
Wersja z dnia 08:39, 31 sty 2022 autorstwa Jarekz (dyskusja | edycje)
(różn.) ← poprzednia wersja | przejdź do aktualnej wersji (różn.) | następna wersja → (różn.)

Zjawisko ERDS

Nieco informacji o tym zjawisku mamy tu: https://brain.fuw.edu.pl/edu/index.php/Elektroencefalografia/Metody_analizy_sygnałów_EEG_-_przykłady#Desynchronizacja_i_synchronizacja_EEG_zwi.C4.85zana_z_bod.C5.BAcem_.28ERD.2FERS.29

Dane w pliku http://www.fuw.edu.pl/~jarekz/SYGNALY/prawahj12

zwierają 57 realizacji sygnału 24-kanałowego próbkowanego 128 Hz. Dane z są zapisane w sposób multipleksowany w formacie int16.

  • Wczytaj te dane, zmień ich typ na float (jest to ważne, gdyż dalej będziemy stosować filtrowanie, a ono działa z większą dokładnością numeryczną na danych float)
  • Wyznacz przebieg względnej mocy widmowej dla pasma beta (15-25 Hz). W tym celu:
    • przefiltruj dane pasmowoprzepustowo filtrem Butterwortha 5 rzędu o paśmie przenoszenia 15-25Hz,
    • następnie podnieś otrzymane sygnały do kwadratu
    • nadaj odpowiedni kształt tablicy (57 x 1024 x 24)
    • uśrednij po realizacjach
    • następnie przefiltruj dolnoprzepustowo filtrem Butterwartha 5 rzędu i częstości odcięcia 5Hz.
    • znormalizuj otrzymane przebiegi [math] P(t) [/math] względem fragmentów referencyjnych: oblicz średnią z odcinka [math] R_f[/math] 200-400 punktów (dla każdego z kanałów osobno, zakres 200-400 odpowiada temu, że w tym czasie sygnał jest względnie stabilny i nie obserwujemy w tym czasie większych wzrostów ani spadków mocy);

odejmij te średnie od całego przebiegu i różnicę podziel przez tą średnią zgodnie ze wzorem:

[math]\mathrm{ERD/ERS}_f(t) = \frac{P_f(t) - R_f}{R_f} 100\% [/math]

gdzie:

  • [math]P_f(t)[/math] - średnia moc chwilowa w paśmie częstości [math]f[/math]. Uśrednianie przebiega po realizacjach.
  • [math]R_f[/math] - średnia moc w paśmie [math]f[/math] w okresie referencyjnym. Uśrednianie przebiega po realizacjach i po czasie trwania okresu referencyjnego.
  • Poszczególne kroki przekształcania sygnału zilustruj przedstawiając fragmenty sygnałów o długości jednej realizacji.

Na podstawie powyższej analizy wybierz kanał charakteryzujący się największą rozpiętością wartości ERDS. Dla wybranego kanału EEG wykonaj analizę efektu ERDS w dziedzinie czas-częstość korzystając ze skalogramów używanych na zajęciach. W tym celu:

  • dla każdej realizacji uzyskaj mapę czas-częstość
  • uśrednij uzyskane mapy,
  • znormalizuj każde z pasm częstości niezależnie, analogicznie jak dla sygnałów filtrowanych (odcinek referencyjny 200-400 punktów)
  • zbadaj jak zmienia się mapa wraz z liczbą falkową 'w', zwróć szczególną uwagę na zakres częstości 7-14 Hz.