如何计算 EEG 数据的 SNR?

信息处理 噪音 脑电图
2022-01-04 05:23:14

这个问题是关于EEG上下文中的 SNR 的。有关 SNR的相关问题)

我对计算ERP的 SNR 很感兴趣。我的动机是:计算“信噪比”并从中提取信息(如何?)关于构建稳定的 ERP 需要多少次试验。

我的主要问题是:我如何计算这种情况的信噪比?

附上有关 EEG 和 ERP 的更多解释: EEG:

从头皮电极测量的大脑持续电活动称为脑电图或 EEG。脑电图中的信号更能揭示大脑中的信息处理。该信号可以通过将脑电图的记录时间锁定到事件的开始来获得,例如一个人在计算机屏幕上阅读单词、聆听乐器上演奏的音符或查看杂志上的图片。由此产生的活动称为“事件相关电位”(ERP)

信噪比:

获得 ERP 所需的试验次数取决于许多因素,最重要的是“信噪比”,即信号 (ERP) 相对于噪声大小的相对大小(背景脑电图)。在认知实验中,通常需要 30 到 50 次刺激演示才能获得良好的干净平均 ERP。

来自: http: //neurocog.psy.tufts.edu/images/erp.htm

3个回答

首先,您必须明确定义“噪音”的含义。仅仅是测量系统中的电子噪声,还是与您的刺激无关的大脑活动。

确定 SNR 的一种简单方法是将刺激期间的信号电平与无刺激时的信号电平进行比较。如果噪声和信号不相关,您可以通过能量减法确定信号电平,从而确定 SNR。

根据您的噪音定义,这可能不切实际,因为您无法轻易关闭主题的大脑:-)。

这里[PDF] 是一篇博士论文,解释了如何做到这一点(转到第 5.3.7 节。(AEP 质量))

来自论文:“传统上,SNR 定义为感兴趣的峰值延迟处的信号功率除以基线期间活动的平均功率”

这是一个不可接受的 SNR 定义。不知道这篇论文的作者是怎么用“传统”这个词的!信噪比定义为在同一频段内,信号功率与噪声功率之比,并在同一时间间隔内测得。请参考https://en.wikipedia.org/wiki/Signal-to-noise_ratio我没有看到任何其他定义。任何人都可以为上述“传统”参考提供任何标准参考(经过审查)吗?如果没有可以找到的参考,那么它只是一个无效的定义。