1.1研究目的及意义

人类对于大脑的探究由来已久。心理学家、神经科学家、临床医学家以及有关的工程技术人员，都在探索如何利用无损伤的方法来观察人脑进行思维时的特征性变化。通过对大脑的信号的研究，人们可以找寻和探索人的思维、心理、脑部疾病等发生和运作的原理。脑电活动首次于1924年被德国精神科教授Ham Berger测量并定名为electroencephalography（EEG）。EEG信号是一种反应大脑活动的生物电信号，是大脑皮层或头皮表层记录到的大脑皮层神经元群突触后电位的总和，其中蕴含了大量的心理、生理和病理信息，其特征与大脑皮质的活动程度有很大关系，目前被广泛运用于神经心理学、大脑意识及认知、脑部疾病的诊断、脑机接口等诸多研究领域当中。

与EEG信号研究有紧密关系的一种典型技术为脑机接口（Brain-Computer Interfaces, BCI）技术。BCI不依赖于传统的肌肉-神经通路，而是直接的将大脑意识任务解码成相应的控制指令，可用于控制外部设备，因此在医疗康复领域具有重要意义。提高脑机接口技术系统有效性的一个重要手段就是提高采集到的微弱的EEG信号的信噪比。然而要实现脑机接口技术，其前提都是要对EEG信号进行有效的预处理。

脑电信号一般通过放置于大脑头皮的电极进行采集，但是实际采集到的脑电信号非常微弱，具有很高的时变敏感性，极易被无关噪声污染，从而形成了各种脑电信号伪迹。常见的伪迹包括来自仪器和来自被检人体的，前者可以通过精心设计记录系统和严格遵守记录程序来尽可能避免，而来自被检体生理活动的，如眼电伪迹、舌电伪迹、肌电伪迹、脉搏伪迹和出汗伪迹等，则比较难去除。在分析脑电图时必须注意来自大脑电活动以外的各种伪迹，这些伪迹掩盖了脑电信号的波形特征，这给脑电信号的分析解释带来了很大的困难。

因此，如何对脑电信号进行预处理、去除各种伪迹成分，并从中提取出有效的脑电信号成分，是各国研究者关注的重要问题，具有重大的理论与实践意义。

1.2国内外研究现状

随着现代信号处理技术的高速发展，涌现出一大批适用于EEG信号伪迹去除的方法，其中包括回归法、伪迹减法以及基于盲源分离算法如独立成分分析（Independent Component Analysis, ICA）以及小波变换等的伪迹消除方法。