腦電波傅利葉特徵頻譜之研究

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黃文政(Wen-Cheng Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

腦電波傅利葉特徵頻譜之研究

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摘要(中)

一般我們觀看腦電波圖都是從時域去觀看的，從這時域的腦電波圖中，我們最易觀察到的現象，就是左右腦的腦電波的強度是不對稱的，通常是右腦的腦電波強度比左腦的腦電波還要強，因為絕大多數的人都是慣用右手的，因而主大腦是左腦，然而可能是上天很照顧我們，為了保護左腦，特地把我麼的左腦殼生得比較厚，所以使得偵測到的強度沒有右腦大。在時域裡，除了左右腦電波強度大小的不對稱易觀察外，要我們這些沒受過專業訓練的人去看時域腦電波圖，從中分別找出一般的alpha波、beta波、delta波、theta波，實在是不容易啊，更不用提那些其它因疾病而產生的波了，即使是真正受過訓練的醫生，若其經驗不足，亦可能發生誤判的情形。頻譜分析是訊號處理中常用的一個方法，雖然有研究者使用此方法來研究腦電波，但量測對象卻非一般正常人而是氣功師，因此我們試著去觀察一般人其頻域腦電波的特性，看看是否在頻域中，左右腦的腦電波功率也為不對稱的，另外，也觀察不同的姿勢對左右腦腦電波功率是否有所影響。

關鍵字(中)

★ 頻譜
★ theta波
★ beta波
★ delta波
★ alpha波
★ 腦電波

關鍵字(英)

★ electronencephalogram
★ Fourier transfer
★ spectrum

論文目次

第一章緒論… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1
第二章腦電波概論… … … … … … … … … … … … … … … … 4
2-1 大腦簡介… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 4
2-2 腦波的分類… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 9
2-2-1 δ波… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 11
2-2-2 θ波… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 11
2-2-3 α波（a activity）… … … … … … … … … … … … … … … .. 11
2-2-4 β波（b activity）.… … … … … … … … … … … … … … … . 12
2-3 腦波儀的構造和原理… … … … … … … … … … … … … … … … 12
2-3-1 輸入部… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 13
2-3-2 前部放大器… … … … … … … … … … … … … … … … … … . 13
2-3-3 高頻濾波器… … … … … … … … … … … … … … … … … … . 13
2-3-4 低頻濾波器… … … … … … … … … … … … … … … … … … . 14
2-3-5 主放大器… … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 17
2-3-6 記錄部… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 17
2-4 電極放置的位置… … … … … … … … … … … … … … … … … … 17
2-5 組合範式… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 18
2-5-1 何謂組合範式… … … … … … … … … … … … … … … … … . 18
2-5-2 雙極以上組合範式… … … … … … … … … … … … … … … . 19
2-5-3 單極誘導… … … … … … … … … … … … .… … … … … … … . 21
2-6 數位化腦電波… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 22
第三章傅利葉分析與傅利葉轉換… … … … … … … … … … 24
3-1 傅利葉級數… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 24
3-2 連續時間下的傅利葉轉換… … … … … … … … … … … … … … 25
3-3 離散傅利葉轉換… … … … … … … … … … … … … … … … … … 26
3-4 快速傅利葉轉換… … … … … … … … … … … … … … … … … … 27
第四章實驗材料與方法… … … … … … … … … … … … … … 29
4-1 腦波量測對象… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 29
4-2 儀器及軟體… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 29
4-3 實驗方法… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 31
4-3-1 量測過程… … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 31
4-3-2 腦電圖訊號的處理… … … … … … … … … … … … … … … . 33
4-4 統計分析… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 34
第五章結果… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 37
5-1 受測者基本資料… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 37
5-2 左腦坐姿和躺姿時的比較… … … … … … … … … … … … … … … 38
5-3 腦坐姿和躺姿時的比較… … … … … … … … … … … … … … … … 41
5-4 躺姿時左右腦電波的比較… … … … … … … … … … … … … … … 43
5-5 坐姿時左右腦電波的比較… … … … … … … … … … … … … … … 45
5-6 姿勢對腦電波變化率的比較… … … … … … … … … … … … … … . 47
第六章討論… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 49
6-1 姿勢對腦電波的討論… … … … … … … … … … … … … … … … … 49
6-2 仰姿左右腦功率的討論… … … … … … … … … … … … … … … … . 49
6-3 坐姿左右腦功率的討論… … … … … … … … … … .… … … … … … 50
第七章結論及未來展望… … … … … … … … … … … … … … 51
7-1 結論… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 51
7-2 未來展望… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 51
參考文獻… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 53
圖表目錄
圖2-1、腦之各部的名稱……………………………………. 4
圖2-2、由上面看的大腦圖…………………………………. 5
圖2-3、由側面看的大腦圖…………………………………. 5
圖2-4、大腦皮質的分業體制………………………………. 7
圖2-5、頻域腦電波的分類…………………………………. 8
圖2-6、時域腦電波的分類…………………………………. 9
圖2-7、頻率衰減圖…………………………………………. 14
圖2-8、腦波計的構造………………………………………. 15
圖2-9、10-20 system………………………………………… 17
圖2-10、輸入頻道的結構…………………………………... 19
圖2-11、雙極組合範式……………………………………... 19
圖2-12、參考組合範式……………………………………... 21
圖4-1、PowerLab……………………………………………. 30
圖4-2、量測帽配戴方式……………………………………. 32
圖4-3、一般腦電波圖………………………………………. 33
圖4-4、腦電波頻譜圖………………………………………. 34
圖4-5、實驗流程圖…………………………………………. 35
圖5-1、左腦坐姿和躺姿時P all的比較…………………… 38
圖5-2、左腦坐姿和躺姿時其他特徵值的比較……………. 39
圖5-3、右腦坐姿和躺姿時P all的比較…………………… 40
圖5-4、右腦坐姿和躺姿時其他特徵值的比較……………. 41
圖5-5、仰姿時P all左右腦的比較………………………… 42
圖5-6、仰姿時其他指標值左右腦的比較…………………. 43
圖5-7、坐姿時P all左右腦的比較………………………… 44
圖5-8、坐姿時其他指標左右腦的比較……………………. 45
表2-1、時間常數與相對應之低頻濾波器…………………. 14
表5-1、受測者基本資料……………………………………. 37
表5-2、左腦坐姿和躺姿時的比較…………………………. 38
表5-3、右腦坐姿和躺姿時的比較…………………………. 40
表5-4、仰姿時左腦和右腦的比較…………………………. 42
表5-5、坐姿時左腦和右腦的比較…………………………. 44

參考文獻

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15.Kenneth R. Castleman, “Digital Image Processing”, 1996
16.Vinay K. Ingle, John G. Proakis, “Digital Signal System with Matlab”, 2000

指導教授

張榮森、郭正典
(Rong-Seng Chang、Cheng-Deng Kuo)

審核日期

2003-7-15

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