基于MATLAB的脑电信号运动想象分频功率谱分析系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了对左右手运动想象任务脑电信号(EEG)的时频分析，通过提取α波、β波等频段的功率谱特征，定量对比分析不同运动想象任务下的大脑活动差异，为脑机接口研究提供技术支持。

详 情 说 明

基于脑电信号的左右手运动想象分频功率谱特征提取与分析系统

项目介绍

本项目专注于脑电信号（EEG）分析，旨在处理男女被试在执行左右手运动想象任务时的脑电数据。系统采用时频分析技术，分别提取α波、β波等特定频段的功率谱特征，并对左右手运动想象诱发的大脑活动差异进行对比分析。系统集成了数据预处理、特征提取、统计分析与可视化等核心模块，支持基于性别等因素的对比研究，为运动想象脑机接口及神经科学研究提供工具支持。

功能特性

• 数据预处理: 提供滤波、去噪、伪影去除等脑电信号清洗功能。
• 功率谱密度分析: 采用PSD与时频分析方法，计算特定频段的功率分布。
• ERS/ERD特征识别: 基于事件相关同步/去同步现象，识别与运动想象相关的特征。
• 多维度对比分析: 支持左右手任务对比、不同性别被试群体差异分析。
• 丰富可视化: 生成时频图、拓扑图、功率谱曲线等多类图表，直观展示分析结果。
• 量化报告输出: 自动生成包含量化指标的特征分析报告与数据表格。

使用方法

1. 准备输入数据：

- 放置原始脑电信号数据文件（.mat 或 .edf 格式）于指定目录。 - 准备对应的实验事件标记文件（标明左右手运动想象的起始时间）。 - 配置被试基本信息文件（含性别、年龄等）及信号采集参数文件（采样频率、电极位置等）。

1. 运行主程序：执行系统主入口文件，启动分析流程。
2. 获取输出结果：分析完成后，在输出目录查看生成的功率谱分布图、对比分析报告、统计结果、可视化图表及特征数据表格。

系统要求

• 操作系统: Windows 10/11, Linux, macOS
• 软件环境: MATLAB R2020a 或更高版本
• 必要工具箱: Signal Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox (如需特定高级功能)
• 内存: 建议 8GB RAM 或以上，处理大数据集时推荐 16GB
• 磁盘空间: 至少 1GB 可用空间用于存储临时文件及结果

文件说明

主入口文件整合了系统的核心工作流程，主要负责协调整个分析的执行顺序。其功能包括读取原始脑电数据及相关元数据，调用预处理模块对信号进行滤波和伪影去除，执行分频段的功率谱密度特征计算，实现左右手想象任务的对比以及性别差异的统计分析，并最终控制生成所有规定的可视化图表和输出数据报告。