定義：

“腦”指有機生命形式的腦或神經系統；“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）可定義為人或動物腦與外部設備間創建的用于信息交換的連接通路

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實現：

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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，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建，再使用分類器對不同類別的腦電信號進行分類，將其轉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神經網絡等。

腦電信號

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

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自發性的EEG變化范圍一般在1-30Hz之間，一般根據頻率分為4個波段：

Delta波：0.5-4Hz，一般在大腦皮層的額葉和枕葉出現，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；

Theta波：4-8Hz，一般在大腦皮層的額葉和頂葉出現，振幅為20-150uv，正常人在疲倦或缺氧時可以產生，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出現，振幅為20-200uv，人在精神放松狀態并且閉眼時可以檢測到該節律，睜眼時消失，一般將其作為人睜眼閉眼的依據；

Beta波：14-30Hz，一般在大腦皮層的枕骨區出現，振幅為5-20uv，醫學上一般認為在人受到驚嚇或高度緊張狀態時出現，該節律與事件相關電位聯系緊密，在BCI系統的研究中占據著重要地位；

此外，u波在關于運動想象思維任務的BCI研究中占據著重要地位，該節律主要出現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，系統的穩定性和抗噪能力

第二，實時性及分類的正確率

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