起搏等，几乎绝大部分都属于混沌。混沌系统状态会随时间轨线以指数速率分散开，即便干扰使初始条件有细微差异，最终也会导致极大变化。此外，运动轨线经过无数次折叠拉长扭曲变换，会形成种具有无穷层次自相似分形几何结构，即奇异吸引子，看似有定规律，但运动却是随机非周期，轨迹被限定在定范围内却始终不会完全重合。混沌时间序列分析法，是在非线性时间序列研究领域引入非线性动力中混沌理论和分形学理论种新应用分析方法。年相空间重构理论提出，更好地揭示了混沌运动复杂多维相空间特性，为从时间序列这个角度分析混沌运动提供了更强有力工具。在此基础上，分析混沌系统各特征参数关联维数李雅普诺夫指数等。近年来，生理电信号非线性动力学特性分析方法逐渐由柯尔莫哥诺夫熵近似熵样本熵转移熵逐步向符号转移熵演进，所谓符号化，简单来说就是按照特定标准将采集到连续时间序列幅值划分为若干区间，并由不同符号表万方数据目录摘要第章绪论生理电信号网络概述生理电信号网络研究背景生理电信号网络研究现状生理电信号研究方法论文研究内容及结构安排第二章生理电信号研究背景知识生理电信号理论基础脑电信号基础知识心电信号基础知识肌电信号基础知识非线性动力学基本理论混沌理论基础相空间重构理论基础关联维数李雅普诺夫指数信息理论相关基础信息熵互信息相对熵小结第三章基于改进符号转移熵心脑电信号耦合研究心脑电信号常用分析方法柯尔莫哥诺夫熵近似熵样本熵改进符号转移熵算法研究万方数据转移熵符号转移熵改进符号转移熵基于改进符号转移熵心脑电信号耦合分析实验数据实验方法实验结果与分析小结第四章基于改进符号转移熵生理电信号耦合网络分析复杂网络基础理论复杂网络概念复杂网络特性复杂网络几何特征网络生理学基础睡眠分期简介改进符号转移熵算法分析生理电信号耦合网络分析实验数据实验方法实验结果与分析小结第五章基于小波分解生理电信号耦合网络分析小波分析基础小波变换基本理论连续小波变换离散小波变换小波基函数脑电信号基本波分解介绍基于小波分解生理电信号耦合网络分析实验数据万方数据实验方法实验结果及分析小结第六章总结与展望参考文献附录攻读硕士学位期间撰写论文附录攻读硕士期间参加项目致谢万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论第章绪论生理电信号网络概述人体有着复杂生理系统，在神经中枢调节下表现出高度复杂性与非平稳间歇性和非线性行为，每处控制机能都在不断相互作用并构成个综合网络，任何个系统故障都会导致整个网络出错甚至崩溃。试图识别和量化不同生理系统不同类型交互作用动态网络是个很大挑战，也直都是国内外众多学者关注热点。生理电信号网络研究背景生物体内部有着高度复杂运动调节机理，生理电信号产生是生物体进行生命活动基本标志之，这些电信号各式各样，种类繁多，看似杂乱无章，实则有序并按特定规则不断交互。由于潜在控制机理影响，生理动力系统在不同生理状态和病理条件,下会随时间发生瞬时改变。每个基本子系统其实又是错综复杂生理物理等过程结合，不同系统之间各种耦合作用,与反馈交互加剧了这种复杂性，使其更加难以捉摸。想要量化这些生理交互是个很大挑战，因为个系统与其它系统之间可能存在多个同步交互，而且耦合强度还随时间不断变化。人体生理交互过程中有很多待提取与处理自发产生主动电信号，目前临床医学上具有广泛研究意义主要包括脑电心电和肌电信号。大脑皮层不同部位神经细胞受到刺激产生电位变化即脑电信号，通过它可以反映大脑各种思维活动情感意识以及在不同生理病理条件下状态。早在年，英国科学家就在猴脑和家兔上成功记录到了脑电活动时微弱电流,。年，波兰科学家发现大脑皮层电位活动具有节律性。年，公认临床脑电奠基人德国精神病学家首次在人类头皮上尝试电极记录脑电信号，并提出用脑电图来描述这种生理活动。年，首次尝试用傅里叶变换分析脑电信号。此后，越来越多学者加入到这领域探索中来。心脏是高等动物循环系统特别是血液循环中个重要器官，心脏每次有规律跳动，都会带动系列复杂生理组织产生生物电位变化，年荷兰生理学家在前人研究基础上，使用特定测量仪器记录下了心脏电变化曲线，首次引入心电图这说法。反映了心脏产生传导和恢复兴奋过程万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论中电位变化。肌电信号是种人体肌肉在运动收缩过程中产生生理电信号。每当人体肌肉动作时，大脑皮层就会产生刺激信号并向下传导，运动神经元发出驱使肌肉收缩信号即动作电位。生理电信号可以反映人类不同思维状态意识情感和生理病理情况，对这些信号检测分析处理可以获得大量信息，为临床医学疾病诊断与医治提供有效方法和依据。生理电信号网络研究现状脑电心电肌电等生理电信号测量采集提取和分析直都是国内外专家学者研究热点，对这些信号传递信息及其内在关联探究有助于判定人体是否处于健康生理状态以及发生病变时运动反映，在睡眠麻醉癫痫抑郁症痴呆等神经精神疾病研究领域起到了重要参考和指示作用。想要更加全面考虑人体动力学特征和运动关联情况，除了研究这些生理电信号随时间推移发生变化和耦合情况，还要在空间上将它们联系起来，综合考虑相互之间演变发展和影响状态。复杂网络提出，是人们在该领域探索又进展。组成系统个体并不是孤立，想要分析整体，除了对个体特性和运动进行研究之外，个体与个体之间个体与整体之间相互影响作用也不可忽略。复杂网络是种具有部分或全部自组织自相似吸引子小世界无标度特性网络。每个复杂网络都是由相互作用动力学单元节点组成，从整体上看都是个复杂非线性动力系统，不仅组成网络节点是非线性动力学实体，网络本身也是动态发展。复杂网络研究为相关领域问题分析提供了种新视角和方法，目前其研究已成为科学界研究热点和前沿课题，应用涉及生物学如基因网络细胞网络神经网络传染病传播等物理学经济学如市场运作物资流通股票交易等社会学如人际网络组织管理等以及计算机科学如计算机网络互联网等等众多领域。人体生理系统受内部复杂运动调节机理影响，表现出高度复杂性与非平稳间歇性和非线性行为，生理动力系统在不同生理状态和病理条件下还会随时间发生瞬时改变。每处控制机能都在不断相互作用并构成个综合网络，任何个系统故障都会导致整个网络出错。生理网络开发有助于研究生理系统之间相互作用网络拓扑和动力学信息以及与生理功能疾病产生关系。它提出是基于量化不同生理系统之间生理交互复杂网络方法，其中网络节点代表不同生理系统，每个子系统有其特定生理调节机制，网络连接表明系统之间动态相互作用耦合，各个节点瞬时输出动态情况会通过增强或减弱链接和改变网络拓扑而影响整个网络。这网络框架可以量化生理网络中链接万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论强度相关动力学信息，分析单个生理子系统信号输出以及各系统之间相互作用，以追踪多个互连系统从个生理状态向另个过渡演变过程。探索生理网络关系和生理状态中生理耦合稳定性可能会对整体生理功能研究提供新视角，这种在生理交互方面同时追踪多个成分系统范围方法对于研究网络拓扑和功能之间关系是十分必要。生理电信号研究方法生物体是相当复杂非线性动力系统，脑电信号变化心电节律起伏神经中枢系统兴奋传递等都具有非平稳等非线性动力学特征。无论在科研领域还是临床应用中，通过处理分析这些生理电信号都可以获得大量功能与病理信息，为疾病诊断与治疗医学领域探索与研究提供可靠有效依据和方法。想要研究综合生理系统网络量化网络内部交互作用以及在不同生理病理状态下动态演化情况，发展用于量化系统间相互作用方法十分必要。世纪年代以来，非线性学相关领域有了突飞猛进发展，号称世纪自然科学“三大革命之”。非线性理论主体包含混沌分形孤立子理论等。混沌现象表现是确定性非线性系统种内在随机性这种随机性产生机制并非来自外部因素，而是源于系统内部特质，这种运动在自然界中广为存在，比如气象变化脑电时间序列波动心脏起搏等，几乎绝大部分都属于混沌。混沌系统状态会随时间轨线以指数速率分散开，即便干扰使初始条件有细微差异，最终也会导致极大变化。此外，运动轨线经过无数次折叠拉长扭曲变换，会形成种具有无穷层次自相似分形几何结构，即奇异吸引子，看似有定规律，但运动却是随机非周期，轨迹被限定在定范围内却始终不会完全重合。混沌时间序列分析法，是在非线性时间序列研究领域引入非线性动力中混沌理论和分形学理论种新应用分析方法。年相空间重构理论提出，更好地揭示了混沌运动复杂多维相空间特性，为从时间序列这个角度分析混沌运动提供了更强有力工具。在此基础上，分析混沌系统各特征参数关联维数李雅普诺夫指数等。近年来，生理电信号非线性动力学特性分析方法逐渐由柯尔莫哥诺夫熵近似熵样本熵转移熵逐步向符号转移熵演进，所谓符号化，简单来说就是按照特定标准将采集到连续时间序列幅值划分为若干区间，并由不同符号表万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文参考文献龙海辉基于混沌时间序列相空间重构研究长沙中南大学,胡晓棠等种改进选择相空间重构参数方法振动工程学报李月,杨宝俊混沌阵子系统与检测北京科学出版社,修春波,刘向东,张宇河相空间重构延迟时间与嵌入维数选择北京理工大学学报秦奕青,蔡卫东,杨炳儒非线性时间序列相空间重构技术研究系统仿真学报,马银香基于信息论心率序列相空间重构研究长沙中南大学曹雪虹,张宗橙编著信息论与编码,北京清华大学出版社,朱家富高频脑电信号非线性动力学参数分析重庆重庆大学杨福生,廖旺才近似熵种适用于短数据复杂性度量中国医疗器械杂志董国亚,吴祈耀近似熵和复杂度应用于睡眠脑电研究比较中国医疗器械杂志张艳艳近似熵理论及应用中国医学物理学杂志董国亚,吴祈耀应用近似熵对睡眠脑电进行分期研究北京生物医学工程白冬梅,邱天爽,李小兵样本熵及在脑电癫痫检测中应用生物医学工程学杂志,吴莎,李锦,张明丽等基于改进符号转移熵心脑电信号耦合研究物理学报黄晓林,崔胜忠,宁新宝等心率变异性基本尺度熵多尺度化研究物理学报,方锦清,汪小帆,郑志刚等门崭新交叉科学网络科学上物理学进展张皓复杂网络稳定与控制研究武汉华中科技大学,汪小帆,李翔,陈关荣复杂网络理论及其应用北京清华大学出版社万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文参考文献郭淑娟复杂网络混沌同步与参数估计上海上海大学,李平复杂网络动力学行为研究成都电子科技大学,李锦,刘大钊昼夜节律下心率变异性信号熵信息和谱特征物理学报李芳基于小波变换心电信号处理技术研究南京南京航空航天大学,万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文附录攻读硕士学位期间撰写论文附录攻读硕士学位期间撰写论文吴莎,李锦,张明丽,王俊基于改进符号转移熵心脑电信号耦合研究物理学报万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文附录攻读硕士期间参加项目附录攻读硕士期间参加项目国家自然科学基金面上项目，基于去趋势互相关和符号转移熵心脑电耦合研究国家自然科学基金青年基金，睡眠节律瞬态特性研究与缺省网络构建江苏省科技厅，基于缺省网络睡眠节律瞬态特性研究，。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文致谢致谢三年研究生生涯转瞬即逝，太多回忆和感慨，在此我谨