1.一种基于奇异谱熵的神经元动作电位特征提取方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
步骤(1)通过动作电位采集系统,以40KHz采样频率采集得到多个时长为T个采样点的动作电位信号;
步骤(2)设定时间窗宽n的取值,并记录任一动作电位信号在该时间窗下的各采样点幅值,形成时间序列X;
步骤(3)设定嵌入维数K和延迟时间τ的取值,对该时间序列X进行多维相空间重构得到相空间矩阵Y;
所述的多维相空间重构的具体方法为:首先在时间序列X中从第一个动作电位采样点为起始点,提取间隔为τ的连续K个采样点的动作电位幅值,组成第一个子序列作为相空间的第一个行向量;其次从第τ+1个动作电位采样点为起始点,提取间隔为τ的连续K个采样点的动作电位幅值,组成第二个子序列作为相空间的第二个行向量;再次从第2τ+1个动作电位采样点为起始点,提取间隔为τ的连续K个采样点的动作电位幅值,组成第三个子序列作为相空间的第三个行向量,然后从第3τ+1个动作电位采样点为起始点,提取间隔为τ的连续K个采样点的动作电位幅值,组成第四个子序列作为相空间的第四个行向量,以此类推,从时间序列X中共可提取个不同的子序列,记则得到一个N×K阶相空间矩阵Y;
步骤(4)对相空间矩阵Y进行奇异值分解,得到相空间矩阵Y的奇异值,即为非负对角阵Λ的对角线上的所有特征值,其中UTYV=Λ,U为N×N阶的正交矩阵,V为K×K阶的正交矩阵;
步骤(5)分别计算各非零奇异值与所有奇异值总和之比得到概率,并利用信息熵计算方法计算时间序列X的奇异谱熵值;
步骤(6)移动时间窗,记录得到下一个时间序列,重复步骤(3)至步骤(5)计算该时间序列的奇异谱熵值;
步骤(7)重复步骤(6),计算出该动作电位信号可提取到的所有奇异谱熵值,即为神经元动作电位特征。