定義：

“腦”指有機生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng)；“機”指處理或計算的設備；“接口”指用于信息交換的中介物；腦機接口（BCI系統(tǒng)）可定義為人或動物腦與外部設備間創(chuàng)建的用于信息交換的連接通路

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實現(xiàn)：

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信號采集>>信號預處理>>特征提取>>分類識別>>反饋

信號采集：采集EEG（腦電信號），用于采集的BCI系統(tǒng)分為侵入式和非侵入式兩種。侵入式BCI需要將電極植入顱內(nèi)，可以獲得具有高信噪比的腦電信號，但是具備很大的危險性；非侵入式BCI具備無創(chuàng)特點，將電極置于被試者的頭皮，安全無損傷，但是易受到肌電信號和眼電信號，信噪比較低；根據(jù)實際情況，目前研究主要采用非侵入式BCI。

信號預處理：主要指濾波，包括對信號進行時域、空域、頻域等進行濾波，目的是減少信號中的偽跡與干擾，降低噪聲對腦電信號的影響，提升與受試者思維活動任務相關的腦電信號的占比，以便進行后續(xù)分析。

特征提取：是BCI技術最為關鍵的部分，對預處理的腦電信號進行時、空、頻域的分析，將原始腦電信號不易被觀察和檢測的特征提取出來，以供分類器學習和分類，特征提取方法包括FFT、小波變換以及功率譜估計等。

分類識別：是BCI技術另一項重要組成部分，分析提取的信號特征進行分類器的構(gòu)建，再使用分類器對不同類別的腦電信號進行分類，將其轉(zhuǎn)化為控制命令輸出給控制器，分類方法有KNN分類器、線性判別分類器、Fisher分類器、支持向量機和BP神經(jīng)網(wǎng)絡等。

腦電信號

腦電信號分為自發(fā)性和誘發(fā)性兩種，自發(fā)性EEG是在沒有特定外界刺激的情況下大腦皮層的神經(jīng)元自發(fā)性的進行電活動；誘發(fā)性EEG指由感官刺激引起的大腦皮層某一區(qū)域的電位的節(jié)律性變化。

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自發(fā)性的EEG變化范圍一般在1-30Hz之間，一般根據(jù)頻率分為4個波段：

Delta波：0.5-4Hz，一般在大腦皮層的額葉和枕葉出現(xiàn)，振幅為20-150uv，只有在極度疲乏、器官病變或者深度睡眠的情況下才會出現(xiàn)；

Theta波：4-8Hz，一般在大腦皮層的額葉和頂葉出現(xiàn)，振幅為20-150uv，正常人在疲倦或缺氧時可以產(chǎn)生，精神類疾病患者也可以檢測到該波；

Alpha波：8-13Hz，一般在大腦皮層的枕骨區(qū)出現(xiàn)，振幅為20-200uv，人在精神放松狀態(tài)并且閉眼時可以檢測到該節(jié)律，睜眼時消失，一般將其作為人睜眼閉眼的依據(jù)；

Beta波：14-30Hz，一般在大腦皮層的枕骨區(qū)出現(xiàn)，振幅為5-20uv，醫(yī)學上一般認為在人受到驚嚇或高度緊張狀態(tài)時出現(xiàn)，該節(jié)律與事件相關電位聯(lián)系緊密，在BCI系統(tǒng)的研究中占據(jù)著重要地位；

此外，u波在關于運動想象思維任務的BCI研究中占據(jù)著重要地位，該節(jié)律主要出現(xiàn)在大腦的運動感覺皮層，頻率范圍是8-12Hz，與人的軀體運動有著密切關系。

研究難點：

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第一，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗噪能力

第二，實時性及分類的正確率

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