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注意力多动综合症(attention deficit hyperactive disorder，ADHD)是学龄儿童最常见的精神疾病之一，大约有5％～15％的儿童患有ADHD。自20世纪70年代起，国外学者尝试将脑电生物反馈技术应用到ADHD患儿的治疗中，并进行了一系列深入研究，取得了显著成效。
脑电生物反馈疗法是通过工程技术手段将脑电信息(EEG)检测出来，并加以处理之后再将这些信息以视觉或听觉形式反馈给受训者，受训者通过对自己脑电信息的认识，学会有意识地控制自身的脑电活动，保持所需要的特定波形及频率分量的脑电，从而达到治疗的目的。由于此疗法副作用小和无痛苦，疗效持久，而且可以有效地改善与ADHD相关的认知缺陷，渐渐成为ADHD多种干预手段中强有力的一种。与传统的药物疗法相比，此疗法更能充分调动受训者的内在潜力，使受训者积极参与治疗。
如何通过检测到的脑电信号进行分析，从而正确评定患者的注意力水平，是脑电生物反馈系统的关键所在。本文分别从硬件和软件两方面对脑电生物反馈系统进行了改进研究：硬件上，设计研制了一种基于USB串口的脑电信号检测系统，以用于脑电生物反馈系统；软件上，简单介绍了原脑电生物反馈系统中脑电信号消噪方法、注意力水平特征提取方法，分析指出了原方法存在的不足，提出了效果更好的算法。在脑电信号预处理上，首先对输入混合信号进行白化预处理，以时间序列的AR模型理论为依据，导出背景噪声白化滤波器的结构，再将小波变换与自适应滤波相结合，对经白化处理后的信号进行自适应去噪；在衡量注意力水平的特征提取方面，本文提出了一种用脑电信号样本熵作为特征来衡量注意力水平的方法，并使用该方法对相关脑电数据进行了分析处理，验证了该方法的有效性。该新方法可以用于对脑电生物反馈系统的改进，有效提高其对注意力水平的训练效果，具有新意。