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研究生中文姓名:張芳瑋
研究生英文姓名:Chang, Fang-Wei
中文論文名稱:一種FP1, FP2, F3和F4握拳運動腦波希爾伯特黃轉換邊際頻率特徵分析技術
英文論文名稱:Hilbert-Huang Transformation Based Analyses of FP1, FP2, F3, and F4 Electroencephalogram Signals in Motor Movement
指導教授姓名:林進豐
口試委員中文姓名:副教授︰林進豐
教授︰曾敬翔
教授︰譚旦旭
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:電機工程學系
學號:10653021
請選擇論文為:學術型
畢業年度:109
畢業學年度:108
學期:
語文別:中文
論文頁數:126
中文關鍵詞:希爾伯特-黃轉換腦波
英文關鍵字:Hilbert-Huang TransformationElectroencephalogram
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本論文應用希爾伯特-黃轉換方法分析腦電圖 FP1,FP2,F3和F4信號。腦電圖量測情景,目標出現在屏幕左側或右側,打開並關閉相應的拳頭,直到目標消失,然後放鬆。在這項研究中,FP1,FP2,F3和F4腦電信號是使用腦機界面 BCI-2000系統記錄。這些信號經過經驗模態分解,產生數個本質模態函數和一個殘餘函數。我們分析基於運動型態的EEG信號本質模態函數能量分佈統計特徵和瞬時頻率分佈統計特徵。我們的分析結果使人們更了解運動 FP1,FP2,F3和F4 腦波信號希爾伯特-黃轉換本質模態函數能量頻率分佈統計特徵。
In this thesis, the Hilbert-Huang transformation (HHT) method are used to analyze the FP1, FP2, F3, and F4 signals of the electroencephalogram (EEG) for motor movement. When performing an EEG, situational stimulus is measured by means of a target that appears on either the left or the right side of the screen. The subject opens and closes the corresponding fist until the target disappear, followed by relaxation. In this study, FP1, FP2, F3, and F4 EEG signals were recorded using the brain-computer interface 2000 system. These signals were inserted into an empirical mode decomposition mechanism, and numerous intrinsic mode functions (IMFs) as well as one residual function (RF) were generated. We examined the IMF based energy distribution features of the analyzed EEG signals for motor movement. The statistics characteristics of instantaneous frequency and IMF-based frequency-energy distributions were demonstrated; by various IMFs and one RF. Our analysis results lead to a better understanding of the HHT-based frequency features of FP1, FP2, F3 and F4 EEG signals of EEG for motor movement.
摘要 I
目次 III
圖目次 V
表目次 IX
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究方法 1
1.4 相關參考文研習 1
1.5 內容大綱 2
第2章 研究背景與原理 5
2.1 腦波 5
2.2 EEG電極位置 5
2.3 腦機介面(BCI) 6
2.4 實驗腦波數據資料庫 6
2.5 希爾伯特黃轉換(HHT) 7
第3章 一種FP1,FP2,F3及F4 運動腦波EEG和IMF分析 9
3.1 一種FP1,FP2,F3及F4握拳運動腦波觀察 9
3.2 一種FP1,FP2,F3和F4握拳運動之IMF 和RF腦波 11
3.2.1 一種FP1握拳運動之IMF 和RF腦波 11
3.2.2 一種FP2握拳運動之IMF和RF腦波 17
3.2.3 一種F3握拳運動之 IMF 和RF腦波 23
3.2.4 一種F4握拳運動之IMF 和RF腦波 29
第4章 一種FP1、FP2、F3、F4握拳運動腦波之IF及MF分析 37
4.1 一種FP1, FP2, F3和F4握拳運動 IMF和RF之IF腦波 37
4.1.1 一種FP1握拳運動之腦波IMF和RF之IF 37
4.1.2 一種FP2握拳運動之腦波IMF和RF之IF 39
4.1.3 一種F3握拳運動之腦波IMF和RF之IF 42
4.1.4 一種F4握拳運動之腦波IMF和RF之IF 45
4.2 一種FP1, FP2, F3和F4握拳運動腦波IMF和RF之MF 47
4.2.1 一種FP1握拳運動腦波之IMF和RF之MF 47
4.2.2 一種FP2握拳運動腦波之IMF和RF之MF 62
4.2.3 一種F3握拳運動腦波之IMF和RF之MF 81
4.2.4 一種隨螢幕左(右)側目標出現,受測者打開並緊握左(右)拳,F4腦波IMF和RF之MF 101
第5章 結論與未來展望 123
參考文獻 125

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[13] http://archive.music.ntnu.edu.tw/chimeitp/brain/research-brain2.html
[14] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%85%A6%E6%B3%A2
[15] https://physionet.org/physiobank/database/eegmmidb/64_channel_sharbrough.pdf
[16] https://en.wikipedia.org/wiki/10%E2%80%9320_system_(EEG)
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[18] https://bci.plus/bci2000/
[19] https://physionet.org/content/eegmmidb/1.0.0/
[20] Huang, N. E., Shen, Z., Long, S. R., Wu, M. C., Shih, H. H., Zheng, Q., Yen, N. C., Tung, C. C. and Liu H. H., “The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis,” Physical and Engineering Sciences London , A , No. 454, pp. 903-995, 1998.
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