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1、15.4.1 平均值與標準差分析人體生理訊號的變化,如血壓、心跳以及血流 等的變化,可視為一種隨機訊號,這些訊號因人而異 且受不同的生理作用而時時刻刻在變化著,所以將每 次血壓、心跳或是血流變化的發生視為一種隨機變數 (random variable) ri,m為其平均值,且假設每次發 生的機率pi都是獨立的。接著,便可以由公式(5-13) 與公式(5-14)得到此隨機訊號的期望值Er與標準差 (Standard deviation) 。25.4.1 平均值與標準差分析若令 ,我們可以得到變異數(variance) 為 (5- 14)而正值的 ,稱為r 的標準差。(5-13)35.4.2 相關
2、性分析 人體系統是由於許許多多不同的生物系 統複雜結合而成,且這些生物系統通常 都不是獨立存在,而是相互關聯來維持 正常的生理運作與控制。要量化這些生 理訊號間的相互依賴程度,或是他們的 相似程度,所要藉助的方法就是相關性 (correlation)分析 4兩筆訊號波形 與 的交越相關(cross- correlation) 可表示成: (5-15)5 實際上, 及 均為有限長度的訊號, 因此我們可藉由下式求得 :(5-16)6對兩筆有限長度的離散時間訊號 與 ,可藉 由下列公式來計算他們的交越相關 : (5-17)7通常我們在測量訊號間的相關性會將其結 果固定在-1與+1間的範圍,+1表示100 的正相關,-1則是100的負相關,而0則 為零相關,顯示訊號是獨立的,導致其相 關性是零。下式是將相關性正規化到-1與 +1的方法 :(5-19)8稱為交越相關係數(cross-correlation coefficient)。在交越相關分析有一個特例,就 是當 時,波形與自己做交越相關,這個 程序我們稱為自相關(autocorrelation),其計 算公式如下: (5-20)